摘要 據《自然》雜志網站2013年8月1日(北京時間)報道,哈佛大學的研究人員利用納米金剛石的量子效應,將其變為“溫度計”,測量出了人類胚胎干細胞內部的溫度變化。通過加入金納米粒子,研究...
據《自然》雜志網站2013年8月1日(北京時間)報道,哈佛大學的研究人員利用納米金剛石的量子效應,將其變為“溫度計”,測量出了人類胚胎干細胞內部的溫度變化。通過加入金納米粒子,研究人員還能夠利用激光對細胞的特定部分加熱甚至殺死細胞,這有望提供一種新的治療癌癥而不損害健康組織的方法,以及研究細胞行為的新手段。
目前也有一些其他測量細胞溫度的方法,比如利用熒光蛋白或碳納米管,但這些測量手段在敏感性和準確度方面都有欠缺,因為其中的一些成分會和細胞內的物質發生反應。而納米鉆石“溫度計”的敏感度至少提高了10倍。
分析人士指出,基礎生物學涉及到的很多生物過程,從基因表達到細胞新陳代謝,都會受到溫度的強烈影響,因此納米鉆石“溫度計”將是一個有用的工具。這種基于納米金剛石粒子的高精度溫差測量技術在醫學領域可以幫助醫生們區別人體內的致癌細胞并及時做出醫療診斷。
同時市場人士分析稱,這樣的“溫度計”應該造價不菲,好在鉆石是納米級的。而其能夠檢測出細微到0.05開的溫度波動,之前的細胞體外溫度測量實驗就已經達到了0.0018開爾文的溫差測量水平,科學家們期望利用該技術能在細胞內溫度測量方面達到測量精度的最高水平,讓其他測量細胞溫度的方法難以望其項背,我們有理由相信,這項技術不僅僅只應用于醫學領域。目前晶體管已經達到極小量度,在20或30納米級別,離原子級別已經不遠。然后,最重要的事情就是要理解熱量散播和設備電子結構之間的關系,只有掌握這方面的知識,才能真正操控原子級設備,而納米鉆石“溫度計”或許能派上大用場。納米金剛石材料的應用前景也因此更為廣泛。
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