日前，來自大阪大學、昆士蘭大學和新加坡國立大學工程學院的國際研究小組創(chuàng)造了納米金剛石傳感器，既可以作為熱源，也可以作為溫度計，并利用它們來測量活細胞內(nèi)的熱導率，這可能成為新的診斷和癌癥治療手段。該項成果發(fā)表在1月15日的ScienceAdvances期刊。
正如論文所述，盡管細胞是所有生物體的基本單位，但一些物理性質(zhì)仍然難以在體內(nèi)研究。例如，一個細胞的熱導率，以及在一邊熱而另一邊冷的情況下熱量流過物體的速率，仍然是個謎。我們知識上的這一差距對于開發(fā)靶向癌細胞的熱療法等應用以及回答有關細胞運作的基本問題都是重要的。
在熱導率高的介質(zhì)中，金剛石傳感器的溫升是適中的，因為熱容易擴散出去。相反，在低導熱介質(zhì)中，溫升明顯較大。雜交細胞的熱導率可以通過測量細胞內(nèi)的溫度變化來確定。研究小組使用涂有熱釋放聚合物的微小納米金剛石來探測細胞的熱特性。當用激光照射時，當激光照射時，它既能發(fā)出熒光，也能發(fā)出熱量。這些傳感器同時起到加熱器和溫度計的作用，可以計算電池內(nèi)部的熱導率。這項工作可能會導致一套新的熱療法來殺死細菌或癌細胞，該技術可以測定活細胞內(nèi)部的熱導率，空間分辨率約為200納米。
關于這項發(fā)明，高級研究人員TarasPlakhotnik說：“我們發(fā)現(xiàn)，由混合納米傳感器測量的細胞中的熱擴散速度比純水慢數(shù)倍，這一令人著迷的結果仍有待于全面的理論解釋，并取決于位置。”資深研究人員MadokaSuzuki說：“除了改善癌癥的熱療法外，我們認為這項研究的潛在應用將有助于更好地了解代謝紊亂，如肥胖。”。該工具也可用于基礎細胞研究，例如實時監(jiān)測生化反應。
