(中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/彭美琴)美國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，哈佛大學(xué)的研究人員利用納米鉆石的量子效應(yīng)，測(cè)量出了人類胚胎干細(xì)胞內(nèi)部的溫度變化，精確度是現(xiàn)有技術(shù)的10倍，成功研制出納米鉆石“溫度計(jì)”。
在這項(xiàng)最新研究中，研究人員使用納米線將直徑約100納米的鉆石晶體注入一個(gè)人類胚胎干細(xì)胞中，然后用綠色激光照射細(xì)胞，使氮雜質(zhì)發(fā)出紅色熒光。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)局部溫度出現(xiàn)變化時(shí)，紅色熒光的強(qiáng)度會(huì)受到影響。通過測(cè)量熒光的強(qiáng)度，便可以計(jì)算出相應(yīng)的納米鉆石的溫度。由于鉆石具有良好的導(dǎo)熱性，就可以像溫度計(jì)一樣顯示出其所處細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的即時(shí)溫度。
目前也有一些其他測(cè)量細(xì)胞溫度的方法，比如利用熒光蛋白或碳納米管，但這些測(cè)量手段在敏感性和準(zhǔn)確度方面都有欠缺，因?yàn)槠渲械囊恍┏煞謺?huì)和細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。而納米鉆石“溫度計(jì)”的敏感度至少提高了10倍，能夠檢測(cè)出細(xì)微到0.05開爾文的溫度波動(dòng)。
研究人員還將金納米粒子注入細(xì)胞中，然后利用激光對(duì)細(xì)胞的不同部位加熱甚至殺死細(xì)胞，加熱點(diǎn)的選擇和溫度升高量都可由納米鉆石來精確控制。這一研究成果有望提供一種新的殺死癌細(xì)胞而不損害健康組織的方法。
分析人士指出，基礎(chǔ)生物學(xué)涉及到的很多生物過程，從基因表達(dá)到細(xì)胞新陳代謝，都會(huì)受到溫度的強(qiáng)烈影響，因此納米鉆石“溫度計(jì)”將是一個(gè)有用的工具。這種基于納米金剛石粒子的高精度溫差測(cè)量技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以幫助醫(yī)生們區(qū)別人體內(nèi)的致癌細(xì)胞并及時(shí)做出醫(yī)療診斷，納米金剛石材料的應(yīng)用前景也因此更為廣泛。
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