Jesteś w: NAUKA
Pozostałe działy:

Termometr z nanodiamentu do pomiaru temperatury pojedynczych komórek

Autor: Sabina Pełka   
 

altNaukowcy z laboratorium Uniwersytetu w Harvardzie opracowali technikę pozwalającą na pomiar temperatury pojedynczych żywych komórek. W swoim artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature, zespół opisuje stosowaną technikę oraz precyzję pomiaru.

Nowy termometr opracowany przez zespół jest kontynuacją pracy innych badaczy którzy odkryli że pojedyncze domieszki atomu w kryształkach diamentu (zastępowane zwykle przez atomy azotu i szczelinę próżni) mogą być ultraczułe na zmiany temperatury.

Badanie naukowców z Harvardu polegało na wstrzyknięciu pojedynczego nanodiamentu (diament o wielkości 100 nanometrow) do ludzkiej komórki. Po ulokowaniu go na właściwym miejscu, nanodiament został oświetlony zielonym laserem. Ponieważ laser zmodyfikował stan obrotu elektronu w domieszce, emitowane przez niego światło zmieniło kolor na czerwony. Stopień jego zmiany został następnie wykorzystany do obliczenia temperatury wnętrza komórki.

W kolejnym eksperymencie zespół wszczepił dwa nanodiamenty w pojedynczą komórkę, skupiając na nich dwa osobne zielone lasery, a następnie zmierzono emitowane czerwone światło. To pozwoliło na pomiar różnicy temperatur pomiędzy dwiema lokalizacjami w tej samej komórce. Następnie zespół badaczy wstrzyknął do komórki nanodiament wraz z cząsteczką złota. Po umieszczeniu w komórce, na nanodiamencie skupiono zielony laser, podczas gdy drugi laser oświetlał cząsteczkę złota, powodując jej podgrzanie. Ciepło to zostało przeniesione do pozostałej części komórki, a następnie zmierzone przez nanodiament.

Badacze twierdzą, iż wykorzystując tę technikę są w stanie zmierzyć tak małe wahania temperatury jak 0.05 Kelvinów – spodziewają się osiągnąć jeszcze lepsze wyniki w przyszłości. Termometr o takiej precyzji może być wykorzystywany zarówno dla celów naukowych, jak i praktycznych zastosowań, takich jak pomoc w rozróżnieniu (lub zniszczeniu) poszczególnych komórek rakowych wewnątrz ciała.

Źródło strony:  http://phys.org/news/2013-08-nanodiamond-thermometer-temperature-individual-cells.html

Źródło ilustracji:  http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diamond_animation.gif

źródło: nanonet.pl