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科学家研发纳米金刚石传感器观测细胞导热率 可用于医学治疗

发布时间:2021-01-19 12:34:15 所属栏目:物联网 阅读:

科学家研发纳米金刚石传感器观测细胞导热率 可用于医学治疗


大阪大学、昆士兰大学和新加坡国立大学的一组科学家使用涂有放热聚合物的微小纳米金刚石来探测细胞的热特性。当用激光照射时,传感器既充当加热器又充当温度计,从而可以计算细胞内部的热导率。这项工作可能会催生新的利用热能杀菌或癌细胞治疗方法。

该研究已发表在《科学进展》(Science Advances)上。

细胞是所有生物的基本单位,一些物理性质,例如导热率仍然难以在体内研究。

现在,该团队开发了一种技术,可以以大约200纳米的空间分辨率确定活细胞内的热导率。他们创造了涂有聚合物聚多巴胺的小金刚石,当被激光照射时,既能发出荧光,又能发出热量。

实验表明,这种颗粒无毒,可用于活细胞。当在液体或细胞中时,热量会提高纳米金刚石的温度。在高热导率的介质中,纳米金刚石不会因为热量快速逸出而变得非常热,但是在低热导率的环境中,纳米金刚石变得更热。

至关重要的是,发射光的属性取决于温度,因此研究小组可以计算从传感器到周围环境的热流速率。

研究人员发现“通过混合纳米传感器测量,细胞中的热扩散速率比纯水中的慢几倍。”

研究人员表示,“除了改善癌症的热疗法,这项工作的潜在应用将推动对代谢紊乱(如肥胖)的进一步了解。”此外,该工具也可用于基础细胞研究,例如实时监控生化反应。