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我國科學家發(fā)明可給細胞“量體溫”

時間:2017-12-08 作者:計量新聞 閱讀:3906

作為一個基本物理參量,溫度與細胞的酶促反應、信號傳導等代謝活動密切相關。準確探測細胞內的溫度變化,不僅有助于深化對細胞代謝活動規(guī)律的認識,而且也具有潛在的臨床上應用價值。細胞尺度一般在微米量級,傳統(tǒng)的手段難以實現(xiàn)對細胞內溫度的探測。目前,細胞內溫度探測往往借助于納米溫度計——溫敏型納米發(fā)光探針。然而,在進行細胞內溫度探測時,現(xiàn)有納米發(fā)光探針的發(fā)光性質除受溫度影響外,往往還受細胞內復雜的生化環(huán)境(如:pH、離子強度等)影響。而細胞內的pH、離子強度等生化環(huán)境在時間、空間上是高度動態(tài)的,嚴重影響了細胞內溫度探測的準確性和可靠性。

在前期成功構建高效量子點雙光子發(fā)光探針(P-QD)基礎上(Sci. Rep. 5, 9908; DOI:10.1038/srep09908),中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所降雨強課題組與北京大學教授沙印林課題組繼續(xù)深入合作。研究發(fā)現(xiàn),在近生理溫度 (20-45 oC) 范圍內,P-QD的發(fā)光強度隨溫度升高成線性下降,并且這種變化規(guī)律不受pH、離子強度的影響?;赑-QD的納米溫度計,檢測靈敏度高達0.43 oC;在pH 值4到11范圍內,納米溫度計的發(fā)光強度變化小于2%;當溶液的離子強度為500 mM(遠高于生理條件 ~100 mM)時,納米溫度計的發(fā)光強度變化僅有2%。此外,該類納米溫度計還具有很好的可逆性,溫度在25 oC和37 oC之間交替變化100次,P-QD納米探針的發(fā)光強度變化小于5%。上述這些性質,結合其優(yōu)異的生物相容性,使得P-QD可以作為一種理想的細胞溫度探針?;谠擃愋滦图{米溫度計,實現(xiàn)了單個、活的腫瘤細胞內溫度變化準確、靈敏探測。