中科院與北大合作發(fā)明給細胞量“體溫”的納米溫度計
2015-10-15 來源：中國聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞：納米溫度計 細胞內(nèi)溫度
細胞尺度一般在微米量級。中科院遺傳發(fā)育所降雨強研究員領(lǐng)導的團隊與北京大學合作，發(fā)明了一種可以給細胞量“體溫”的納米溫度計。相關(guān)論文近日在線發(fā)表在《科學報告》上，并申請了國家發(fā)明專利。
細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，細胞的溫度與細胞內(nèi)的各種生化反應(yīng)、生理過程密切相關(guān)。準確測量細胞內(nèi)的溫度不僅有助于深化對細胞代謝活動規(guī)律的認識，而且也具有潛在的臨床上應(yīng)用價值。由于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(fā)明的納米溫度計由硫硒化鎘CdSeS 量子點納米發(fā)光材料和高分子材料構(gòu)成，大小有30納米，相當于頭發(fā)絲的二千五百分之一，可以輕松地進入單個細胞。通過檢測納米溫度計的發(fā)光情況就可以“解碼”出相應(yīng)的細胞內(nèi)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(nèi)復(fù)雜的生化環(huán)境對溫度探測的影響。研究團隊將量子點封裝在一個納米球里，既不影響其溫度探測的靈敏度，又有效消除了周圍生化環(huán)境的影響。這種新型納米溫度計，溫度檢測靈敏度達到0.43℃；在pH值4到11范圍內(nèi)，其發(fā)光強度變化小于2%。基于該類新型納米溫度計，研究人員實現(xiàn)了單個、活的腫瘤細胞內(nèi)溫度變化準確、靈敏探測；在單細胞水平，觀察到了細胞對環(huán)境溫度改變的適應(yīng)性產(chǎn)熱現(xiàn)象。
有關(guān)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(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。
細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，細胞的溫度與細胞內(nèi)的各種生化反應(yīng)、生理過程密切相關(guān)。準確測量細胞內(nèi)的溫度不僅有助于深化對細胞代謝活動規(guī)律的認識，而且也具有潛在的臨床上應(yīng)用價值。由于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(fā)明的納米溫度計由硫硒化鎘CdSeS 量子點納米發(fā)光材料和高分子材料構(gòu)成，大小有30納米，相當于頭發(fā)絲的二千五百分之一，可以輕松地進入單個細胞。通過檢測納米溫度計的發(fā)光情況就可以“解碼”出相應(yīng)的細胞內(nèi)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(nèi)復(fù)雜的生化環(huán)境對溫度探測的影響。研究團隊將量子點封裝在一個納米球里，既不影響其溫度探測的靈敏度，又有效消除了周圍生化環(huán)境的影響。這種新型納米溫度計，溫度檢測靈敏度達到0.43℃；在pH值4到11范圍內(nèi)，其發(fā)光強度變化小于2%。基于該類新型納米溫度計，研究人員實現(xiàn)了單個、活的腫瘤細胞內(nèi)溫度變化準確、靈敏探測；在單細胞水平，觀察到了細胞對環(huán)境溫度改變的適應(yīng)性產(chǎn)熱現(xiàn)象。
有關(guān)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(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。
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（責任編輯：xu）
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