Новости космоса и технологий. » Нанотехнологии » Датчики из наноалмазов могут выступать как в качестве источников тепла, так и как термометры

Датчики из наноалмазов могут выступать как в качестве источников тепла, так и как термометры

Опубликовал: Admin, 18-01-2021, 10:14, Нанотехнологии, 147, 0

Датчики из наноалмазов могут выступать как в качестве источников тепла, так и как термометры

Группа ученых из Университета Осаки, Университета Квинсленда и Инженерного факультета Национального университета Сингапура использовала крошечные наноалмазы, покрытые выделяющим тепло полимером, для исследования тепловых свойств клеток. При облучении светом лазера датчики действовали как нагреватели и термометры, позволяя рассчитать теплопроводность внутри ячейки. Эта работа может привести к созданию нового набора тепловых методов лечения для уничтожения бактерий или раковых клеток.

Несмотря на то, что клетка является фундаментальной единицей всех живых организмов, некоторые физические свойства остаются трудными для изучения in vivo. Например, тепловая ячейка проводимость , а также скорость, что тепло может течь через объект, если одна сторона горячая, а другая холодная, остается загадкой. Этот пробел в наших знаниях важен для таких приложений, как разработка термической терапии, нацеленной на раковые клетки , и за ответы на фундаментальные вопросы о работе ячейки.

Теперь команда разработала методику определения теплопроводности внутри жилых помещений Ячейки с пространственное разрешение около 200 нм. Они создали крошечные алмазы, покрытые полимером, полидофамином, которые излучают как флуоресцентный свет, так и тепло при освещении лазером. Эксперименты показали, что такие частицы нетоксичны и могут использоваться в живых клетках. Находясь внутри жидкости или ячейки, тепло повышает температуру наноалмаза. В средах с высокой теплопроводностью наноалмазы не сильно нагреваются, потому что тепло уходит быстро, но в среде с низкой теплопроводностью наноалмазы становятся горячее. Важно отметить, что свойства излучаемого света зависят от температуры, поэтому исследовательская группа могла рассчитать скорость теплового потока от датчика к окружающей среде.

Хорошее пространственное разрешение позволяет проводить измерения в разных местах внутри ячеек. «Мы обнаружили, что скорость распространения тепла в клетках, измеренная гибридными наносенсорами, была в несколько раз медленнее, чем в чистой воде, захватывающий результат, который все еще требует всестороннего теоретического объяснения и зависит от местоположения», - старший автор Тарас - говорит Плахотник.

«Помимо улучшения методов лечения рака с помощью тепла, мы думаем, что потенциальное применение этой работы приведет к лучшему пониманию метаболических нарушений, таких как ожирение», - говорит старший автор исследования Мадока Судзуки. Этот инструментможет также использоваться для фундаментальных исследований клеток, например, для отслеживания биохимических реакций в режиме реального времени.

Статья «Измерения на месте внутриклеточной Теплопроводности С использованием гибридных алмазных наносенсоров с нагревательным термометром» опубликована в Успехи науки .


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии