摘要 据《自然》杂志网站2013年8月1日(北京时间)报道,哈佛大学的研究人员利用纳米金刚石的量子效应,将其变为“温度计”,测量出了人类胚胎干细胞内部的温度变化。通过加入金纳米粒子,研究...
据《自然》杂志网站2013年8月1日(北京时间)报道,哈佛大学的研究人员利用纳米金刚石的量子效应,将其变为“温度计”,测量出了人类胚胎干细胞内部的温度变化。通过加入金纳米粒子,研究人员还能够利用激光对细胞的特定部分加热甚至杀死细胞,这有望提供一种新的治疗癌症而不损害健康组织的方法,以及研究细胞行为的新手段。
目前也有一些其他测量细胞温度的方法,比如利用荧光蛋白或碳纳米管,但这些测量手段在敏感性和准确度方面都有欠缺,因为其中的一些成分会和细胞内的物质发生反应。而纳米钻石“温度计”的敏感度至少提高了10倍。
分析人士指出,基础生物学涉及到的很多生物过程,从基因表达到细胞新陈代谢,都会受到温度的强烈影响,因此纳米钻石“温度计”将是一个有用的工具。这种基于纳米金刚石粒子的高精度温差测量技术在医学领域可以帮助医生们区别人体内的致癌细胞并及时做出医疗诊断。
同时市场人士分析称,这样的“温度计”应该造价不菲,好在钻石是纳米级的。而其能够检测出细微到0.05开的温度波动,之前的细胞体外温度测量实验就已经达到了0.0018开尔文的温差测量水平,科学家们期望利用该技术能在细胞内温度测量方面达到测量精度的最高水平,让其他测量细胞温度的方法难以望其项背,我们有理由相信,这项技术不仅仅只应用于医学领域。目前晶体管已经达到极小量度,在20或30纳米级别,离原子级别已经不远。然后,最重要的事情就是要理解热量散播和设备电子结构之间的关系,只有掌握这方面的知识,才能真正操控原子级设备,而纳米钻石“温度计”或许能派上大用场。纳米金刚石材料的应用前景也因此更为广泛。
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