細(xì)胞的溫度與細(xì)胞內(nèi)的各種生化反應(yīng)、生理過程密切相關(guān)。為了準(zhǔn)確測(cè)量細(xì)胞的“體溫”,日前,中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所降雨強(qiáng)研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)合作,發(fā)明了一種納米溫度計(jì)。這種溫度計(jì)的大小只有30納米,相當(dāng)于頭發(fā)絲的二千五百分之一,可以輕松地進(jìn)入單個(gè)細(xì)胞。
降雨強(qiáng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的納米溫度計(jì)由硫硒化鎘CdSeS量子點(diǎn)納米發(fā)光材料和高分子材料構(gòu)成,可以輕松地進(jìn)入單個(gè)細(xì)胞??蒲腥藛T通過檢測(cè)納米溫度計(jì)的發(fā)光情況就可以“解碼”出相應(yīng)的細(xì)胞內(nèi)的溫度。實(shí)驗(yàn)表明,這種新型溫度計(jì)檢測(cè)靈敏度高,又兼顧了生物相容性,對(duì)細(xì)胞本身的影響小。
更為重要的是,為有效消除細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜的生化環(huán)境對(duì)溫度探測(cè)的影響,研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地發(fā)展了一種新的納米包埋技術(shù)——將量子點(diǎn)封裝在一個(gè)納米球里,既不影響其溫度探測(cè)的靈敏度,又有效消除了周圍生化環(huán)境的影響。
據(jù)悉,在該新型納米溫度計(jì)的研發(fā)上,研究人員實(shí)現(xiàn)了單個(gè)、活的腫瘤細(xì)胞內(nèi)溫度變化準(zhǔn)確、靈敏探測(cè)的目標(biāo);在單細(xì)胞水平上,觀察到了細(xì)胞對(duì)環(huán)境溫度改變的適應(yīng)性產(chǎn)熱現(xiàn)象。有預(yù)測(cè)認(rèn)為,這種溫度計(jì)將在腫瘤的診療、單細(xì)胞藥物篩選、腦科學(xué)和電子微加工等諸多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。