Алмазный термометр для клетки: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Алмазный термометр для клетки


11.08.2013
эту статью еще не оценивали Подписаться на RSS

Наномасштабная термометрия имеет нераскрытый потенциал для применения в биологии, от простейших исследований по определению того, как перемещаются тепловые потоки в живых системах до температурного контроля генной экспрессии.

В настоящее время используется целый ряд методов для измерения температуры в биологии, включая спектроскопию комбинационного рассеивания и обнаружение флуоресцирующих белков. Но использование этих методов затруднительно из-за низкой чувствительности или неспособности сделать высоко локализованные измерения.

Группа ученых под руководством профессора физики Михаила Д. Лукина (Mikhail D. Lukin) и профессора химии Хонгкун Парк (Hongkun Park) из Гарвардского университета приспособили обычный дефект в алмазе, чтобы усовершенствовать подход для наномасштабной термометрии в биологических системах.

В некоторых алмазах два смежных углеродных атома замещаются на азот и пустое место называется азотным вакантным центром. Незначительные температурные изменения меняют параметры кристаллической решётки таких алмазов, что влияет на квантовые спиновые свойства локального дефекта и видоизменяет ее флуоресцирующие свойства. Эти изменения могут быть зафиксированы.



Внутри клетки лазерный луч нагревает наночастицы золота. Различие флуоресценции наноалмазов внутри клетки позволяет определить локальную температуру. (Рисунок из Nature 2013, DOI: 10.1038/nature12373)

Исследователи использовали микроволновые импульсы, чтобы работать с искаженной спиновой структурой алмазной решетки. При этом изменения флуоресценции позволяют исследователям установить соответствующие изменения температуры. Новый метод способен определять изменения температуры в пределах 1,8 милликельвина в на области, линейные размеры которой составляют не более 200 нанометров.

Затем Лукин и Парк протестировали новый термометр на живой человеческой клетке – эмбриональном фибробласте. Они поместили наноалмазы и наночастицы золота в клетку. Лазерный луч нагревал наночастицы золота, и ученые контролировали температурные изменения во всей клетке благодаря наблюдению за изменениями флуоресценции наноалмазов.

Синьвэй Ван (Xinwei Wang) из Университета штата Айова говорит, что ему очень нравится новый метод. Ничего дополнительного не нужно, поскольку система чувствительна, дискретность метода сопоставима или превосходит широко распространенные способы, основанные на применении спектроскопии комбинационного рассевания. Ван говорит, что такой тип чувствительности чрезвычайно важен для диагностики тепловых характеристик и изучения химических реакций в биосистемах на клеточном уровне.

Константин В. Соколов (Konstantin V. Sokolov), профессор физики из Техасского университета в Хьюстоне, назвал работу «замечательным решением» задач по измерению температур в биологических системах на наноуровне. Ученые считают, что с определенными доработками этот метод сможет сделать возможным наблюдение за биологической активностью на уровне еще меньших элементов в режиме реального времени.

Источник: Nature 2013, DOI: 10.1038/nature12373

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #нанотехнологии, #физическая химия

ОБЛАКО ТЕГОВ раздела "Химия: новости фундаментальной и прикладной науки"
оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Алмазный термометр для клетки"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

05.11.26 | Обзоры химических рынков
Европа теряет химию: почему протекционизм не спасёт отрасль 03.11.26 | Обзоры химических рынков
Латинская Америка: газовое изобилие против структурного кризиса 02.11.26 | Химический портал
Возвращение НТФ: как один завод за 295 млн рублей закрывает 73% рынка 30.10.26 | Химический портал
«Анилинпром» в Башкирии: 8,9 млрд за 60 тыс. тонн сырья для полиуретанов 29.10.26 | Синтез ОКА
«Винтерол» из Дзержинска: как «Синтез ОКА» заместил импортный ПАВ для бытовой химии 28.10.26 | Полипласт
«Хромпик» и хромовый ангидрид: как «Полипласт» вложил 136 млрд в независимость от импорта 27.10.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз МЭР: экспорт химпрома вырастет на 5%, но импорт растёт быстрее 26.10.26 | Химический портал
Индия как новый главный покупатель: 6 млн тонн и совместные производства 23.10.26 | Химический портал
Баимский ГОК: химия флотации как ключ к рентабельности арктического проекта 22.10.26 | Август
Химия против сорняков: как «Август» строит экспортную империю в агрохимии
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация