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纳米钻石“温度计”能够更精准测量活细胞温度

来源:www.zhongliu365.com时间:2014-02-04奇闻指数:编辑:admin手机版

据《自然》杂志网站8月1日(北京时间)报道,纳米钻石可用于量子计算机中处理量子信息,而哈佛大学的研究人员利用纳米钻石的量子效应,将其变为“温度计”,测量出了人类胚胎干细胞内部的温度变化,精确度是现有技术的10倍。通过加入金纳米粒子,研究人员还能够利用激光对细胞的特定部分加热甚至杀死细胞,这有望提供一种新的治疗癌症而不损害健康组织的方法,以及研究细胞行为的新手段。研究论文发表在本周的《自然》杂志上。

在这项最新研究中,研究人员使用纳米线将直径约100纳米的钻石晶体注入一个人类胚胎干细胞中,然后用绿色激光照射细胞,使氮杂质发出红色荧光。当细胞内局部温度出现变化时,红色荧光的强度会受到影响。通过测量荧光的强度,便可以计算出相应的纳米钻石的温度。由于钻石具有良好的导热性,就可以像温度计一样显示出其所处细胞内部环境的即时温度。

研究人员同时还将金纳米粒子注入细胞内,然后用激光来加热细胞的不同部位,加热点的选择和温度升高多少都可由纳米钻石“温度计”来精确控制。“现在我们有了一个可以在细胞水平上控制温度的工具,让我们能够研究生物系统对温度变化的反应。”参与该研究的哈佛大学物理学家彼得·毛瑞尔说。

他指出,基础生物学涉及到的很多生物过程,从基因表达到细胞新陈代谢,都会受到温度的强烈影响,纳米钻石“温度计”将是一个有用的工具。例如,通过控制线虫的局部温度,生物学家可以了解简单有机体的发育。“你可以加热单个细胞,研究其周围的细胞是否会减慢或者加快它们的繁殖率。”毛瑞尔说。

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