據(jù)美國每日科學網8月29日(北京時間)報道,美國科學(xué)家日前開發出了一種能測量人體單個細胞溫度的納米溫度計,並首次證實細胞內部溫度並不(bú)像整個機體那樣遵循平均37℃的標準,不同細胞(bāo)個體在溫度上往往(wǎng)存在顯著差異。對這一差異的研究將有助(zhù)於開(kāi)發出預防和治療疾病的新方法(fǎ)。
該研究由(yóu)普林斯頓大學(xué)的楊浩(音譯)和(hé)加州大學伯克利分校的林利維(音譯)負責。他們在美國化學學會(ACS)第242次全國會議上公布了這一成果。
楊浩說,從化學角度對細胞進行研究,溫度是一個重要指標,因為不同的化學反應都(dōu)有可能使其發生變化。但今天,在海量的科學數據(jù)和文獻中與此相關(guān)的研究卻少之又少,因(yīn)此,要想了解更多細胞(bāo)內部的奇妙(miào)世界,就必須弄清楚細胞(bāo)的溫度及其變化規律。
為了測量比針尖還小的細胞(bāo)的溫度,研究人員使(shǐ)用了一種特製的(de)納米溫度計。該溫度(dù)計用鎘和硒(xī)的量子點製成,小到足以進入單個細胞。當溫度變化時,這些量子(zǐ)點就會發射出不同顏色的光(guāng),通過專門的儀器對這些光進行“解碼”就能發現細胞的溫度變化。
研究(jiū)人員發現,在細胞內部不斷進行著各種各樣的生化反應,這些反(fǎn)應都會產生熱量。但有些細胞要比其他細(xì)胞(bāo)更活躍,因此(cǐ)釋放出來的熱(rè)量也(yě)更多。楊浩的(de)團隊還通(tōng)過刺激細(xì)胞的方式,提高細胞的(de)生化活性,以觀察其對溫度的影響。
楊浩解釋說,這(zhè)些溫度變化可能與(yǔ)身體的(de)健康狀況相關。細胞內部溫度的變化可能會改變DNA的工作方式或蛋白質分子的運行機製。如果溫(wēn)度(dù)上升到足夠高時,一些(xiē)蛋(dàn)白質可能會(huì)發生改變並停止生產。
楊浩說(shuō):“長期以來,不少科學家都懷疑人體內的細胞具有各自不同的溫度。但通過實驗對該(gāi)推測進行證實,這還是第一次。這讓我們產生了一個新的設想??或許溫度變化是一種人(rén)們所不知道的、細胞間相互溝(gōu)通的新方式。”
研究人員稱(chēng),目前他們正在試圖通過進一(yī)步的實驗找出這種溫度變化的調節機製,該研究有望在未來開發出預防和治療疾(jí)病的(de)新方(fāng)法。
總編(biān)輯圈點
測量溫度是科研和工業生產等領域的基礎工作之一。隨著晶體管(guǎn)等在內的很(hěn)多器件尺寸越(yuè)來越小,在微觀環境中測量溫度的要求也越來越高。早在幾年前,日本研究人員(yuán)就開發出一種當時世界上最小(xiǎo)的(de)碳納米(mǐ)溫度計,這種溫(wēn)度計直徑不到頭發的1/500,能精(jīng)確到0.25℃,可用於(yú)電(diàn)子線路檢測、毛細血管溫度測定等諸多方麵。而文中所述的納米溫(wēn)度計更是小到足以(yǐ)進入單個細胞!這一(yī)成果(guǒ)無疑為滿足越來越高的溫度測(cè)量要求提供了新手段(duàn)。
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更多>2018-10-12