奈米溫度計可給細胞量“體溫”
- 發佈時間：2015-10-15 01:30:38 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者李大慶）細胞尺度一般在微米量級。中科院遺傳發育所降雨強研究員領導的團隊與北京大學合作，發明瞭一種可以給細胞量“體溫”的奈米溫度計。相關論文近日線上發表在《科學報告》上，並申請了國家發明專利。
細胞是生物體結構和功能的基本單位，細胞的溫度與細胞內的各種生化反應、生理過程密切相關。準確測量細胞內的溫度不僅有助於深化對細胞代謝活動規律的認識，而且也具有潛在的臨床上應用價值。由於細胞尺度一般是微米量級，給如此微小的生命體量“體溫”，無疑要用極小的溫度計。
新發明的奈米溫度計由硫硒化鎘CdSeS 量子點奈米發光材料和高分子材料構成，大小有30奈米，相當於頭髮絲的二千五百分之一，可以輕鬆地進入單個細胞。通過檢測奈米溫度計的發光情況就可以“解碼”出相應的細胞內的溫度。這種溫度計既對溫度敏感，檢測靈敏度高，又兼顧了生物相容性，對細胞本身的影響小，更為重要的是能夠有效消除細胞內複雜的生化環境對溫度探測的影響。研究團隊將量子點封裝在一個奈米球裏，既不影響其溫度探測的靈敏度，又有效消除了周圍生化環境的影響。這種新型奈米溫度計，溫度檢測靈敏度達到0.43℃；在pH值4到11範圍內，其發光強度變化小于2%。基於該類新型奈米溫度計，研究人員實現了單個、活的腫瘤細胞內溫度變化準確、靈敏探測；在單細胞水準，觀察到了細胞對環境溫度改變的適應性産熱現象。
有關專家認為，這項研究在腫瘤診療、單細胞藥物篩選、腦科學和電子微加工等諸多領域具有潛在的應用價值。
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