測(cè)量溫度是科研和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)工作之一,。隨著晶體管等在內(nèi)的很多器件尺寸越來越小,,在微觀環(huán)境中測(cè)量溫度的要求也越來越高,。早在幾年前,日本研究人員就開發(fā)出一種當(dāng)時(shí)世界上最小的碳納米溫度計(jì),,這種溫度計(jì)直徑不到頭發(fā)的1/500,,能精確到0.25℃,可用于毛細(xì)血管溫度測(cè)定等諸多方面,。文中所述的納米溫度計(jì)更是小到足以進(jìn)入單個(gè)細(xì)胞,!這一成果無有望在未來開發(fā)出預(yù)防和治療疾病的新方法。
美國(guó)科學(xué)家日前開發(fā)出了一種能測(cè)量人體單個(gè)細(xì)胞溫度的納米溫度計(jì),,并首次證實(shí)細(xì)胞內(nèi)部溫度并不像整個(gè)機(jī)體那樣遵循平均37℃的標(biāo)準(zhǔn),,不同細(xì)胞個(gè)體在溫度上往往存在顯著差異。對(duì)這一差異的研究將有助于開發(fā)出預(yù)防和治療疾病的新方法,。
該研究由普林斯頓大學(xué)的楊浩(音譯)和加州大學(xué)伯克利分校的林利維(音譯)負(fù)責(zé),。他們?cè)诿绹?guó)化學(xué)學(xué)會(huì)(ACS)第242次全國(guó)會(huì)議上公布了這一成果。
楊浩說,,從化學(xué)角度對(duì)細(xì)胞進(jìn)行研究,,溫度是一個(gè)重要指標(biāo),因?yàn)椴煌幕瘜W(xué)反應(yīng)都有可能使其發(fā)生變化,。但今天,,在海量的科學(xué)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)中與此相關(guān)的研究卻少之又少,因此,,要想了解更多細(xì)胞內(nèi)部的奇妙世界,,就必須弄清楚細(xì)胞的溫度及其變化規(guī)律。
為了測(cè)量比針尖還小的細(xì)胞的溫度,,研究人員使用了一種特制的納米溫度計(jì),。該溫度計(jì)用鎘和硒的量子點(diǎn)制成,小到足以進(jìn)入單個(gè)細(xì)胞,。當(dāng)溫度變化時(shí),,這些量子點(diǎn)就會(huì)發(fā)射出不同顏色的光,通過專門的儀器對(duì)這些光進(jìn)行“解碼”就能發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的溫度變化,。
研究人員發(fā)現(xiàn),,在細(xì)胞內(nèi)部不斷進(jìn)行著各種各樣的生化反應(yīng),這些反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生熱量,。但有些細(xì)胞要比其他細(xì)胞更活躍,,因此釋放出來的熱量也更多。楊浩的團(tuán)隊(duì)還通過刺激細(xì)胞的方式,,提高細(xì)胞的生化活性,,以觀察其對(duì)溫度的影響。
楊浩解釋說,,這些溫度變化可能與身體的健康狀況相關(guān),。細(xì)胞內(nèi)部溫度的變化可能會(huì)改變DNA的工作方式或蛋白質(zhì)分子的運(yùn)行機(jī)制,。如果溫度上升到足夠高時(shí),一些蛋白質(zhì)可能會(huì)發(fā)生改變并停止生產(chǎn),。
楊浩說:“長(zhǎng)期以來,,不少科學(xué)家都懷疑人體內(nèi)的細(xì)胞具有各自不同的溫度。但通過實(shí)驗(yàn)對(duì)該推測(cè)進(jìn)行證實(shí),,這還是第一次,。這讓我們產(chǎn)生了一個(gè)新的設(shè)想——或許溫度變化是一種人們所不知道的、細(xì)胞間相互溝通的新方式,。”
研究人員稱,,目前他們正在試圖通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)找出這種溫度變化的調(diào)節(jié)機(jī)制,該研究有望在未來開發(fā)出預(yù)防和治療疾病的新方法,。
美國(guó)科學(xué)家日前開發(fā)出了一種能測(cè)量人體單個(gè)細(xì)胞溫度的納米溫度計(jì),,并首次證實(shí)細(xì)胞內(nèi)部溫度并不像整個(gè)機(jī)體那樣遵循平均37℃的標(biāo)準(zhǔn),,不同細(xì)胞個(gè)體在溫度上往往存在顯著差異。對(duì)這一差異的研究將有助于開發(fā)出預(yù)防和治療疾病的新方法,。
該研究由普林斯頓大學(xué)的楊浩(音譯)和加州大學(xué)伯克利分校的林利維(音譯)負(fù)責(zé),。他們?cè)诿绹?guó)化學(xué)學(xué)會(huì)(ACS)第242次全國(guó)會(huì)議上公布了這一成果。
楊浩說,,從化學(xué)角度對(duì)細(xì)胞進(jìn)行研究,,溫度是一個(gè)重要指標(biāo),因?yàn)椴煌幕瘜W(xué)反應(yīng)都有可能使其發(fā)生變化,。但今天,,在海量的科學(xué)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)中與此相關(guān)的研究卻少之又少,因此,,要想了解更多細(xì)胞內(nèi)部的奇妙世界,,就必須弄清楚細(xì)胞的溫度及其變化規(guī)律。
為了測(cè)量比針尖還小的細(xì)胞的溫度,,研究人員使用了一種特制的納米溫度計(jì),。該溫度計(jì)用鎘和硒的量子點(diǎn)制成,小到足以進(jìn)入單個(gè)細(xì)胞,。當(dāng)溫度變化時(shí),,這些量子點(diǎn)就會(huì)發(fā)射出不同顏色的光,通過專門的儀器對(duì)這些光進(jìn)行“解碼”就能發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的溫度變化,。
研究人員發(fā)現(xiàn),,在細(xì)胞內(nèi)部不斷進(jìn)行著各種各樣的生化反應(yīng),這些反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生熱量,。但有些細(xì)胞要比其他細(xì)胞更活躍,,因此釋放出來的熱量也更多。楊浩的團(tuán)隊(duì)還通過刺激細(xì)胞的方式,,提高細(xì)胞的生化活性,,以觀察其對(duì)溫度的影響。
楊浩解釋說,,這些溫度變化可能與身體的健康狀況相關(guān),。細(xì)胞內(nèi)部溫度的變化可能會(huì)改變DNA的工作方式或蛋白質(zhì)分子的運(yùn)行機(jī)制,。如果溫度上升到足夠高時(shí),一些蛋白質(zhì)可能會(huì)發(fā)生改變并停止生產(chǎn),。
楊浩說:“長(zhǎng)期以來,,不少科學(xué)家都懷疑人體內(nèi)的細(xì)胞具有各自不同的溫度。但通過實(shí)驗(yàn)對(duì)該推測(cè)進(jìn)行證實(shí),,這還是第一次,。這讓我們產(chǎn)生了一個(gè)新的設(shè)想——或許溫度變化是一種人們所不知道的、細(xì)胞間相互溝通的新方式,。”
研究人員稱,,目前他們正在試圖通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)找出這種溫度變化的調(diào)節(jié)機(jī)制,該研究有望在未來開發(fā)出預(yù)防和治療疾病的新方法,。