Quantum termometr używając nanodiamenty wyczuwa „gorączkę” w malutkich robaków C. elegans

Badania opublikowano w Advances nauki.

Mikroskop optyczny jest jednym z najbardziej podstawowych narzędzi do analizy w biologii, która wykorzystuje światło widoczne umożliwienia gołym okiem zobaczyć struktur mikroskopowych. W nowoczesnym laboratorium mikroskop fluorescencyjny, udoskonalona wersja mikroskopu optycznego różnych markerów fluorescencyjnych są częściej stosowane. Ostatnie postępy w taki mikroskopii fluorescencyjnej pozwoliły na żywo obrazowania szczegółów konstrukcji, a przez to uzyskanie różnych parametrów fizjologicznych w tych strukturach, takich jak pH, reaktywnych form tlenu i temperatury.

Quantum pomiarowym jest technologia, która wykorzystuje ostateczną czułość niestabilnych układów kwantowych do otaczającego środowiska. Wysokim kontraście MRIs są przykładami kwantu obraca się w diamenty fluorescencyjnych i są jednymi z najbardziej zaawansowanych systemów kwantowych pracujących na czele rzeczywistych aplikacjach. Zastosowanie tej techniki biologii cieplnej wprowadzono siedem lat temu w celu oszacowania temperatury wewnątrz komórek hodowanych. Jednak oni jeszcze mają być stosowane do dynamicznych układów biologicznych, gdzie ciepło i temperatura są bardziej aktywnie uczestniczących w procesach biologicznych.

Zespół badawczy urządzone powierzchnię nanodiamenty z polimerowych struktur i wstrzyknięto im C. elegans nicieni, jeden z najbardziej popularnych modeli w biologii zwierząt. Musieli znać podstawy „zdrowy” temperaturę robakami. Raz wewnątrz, ale szybko przeniósł nanodiamenty zespołu powieść kwantowa termometria algorytm skutecznie je śledzone i stale mierzy temperaturę. Gorączka wywołano wewnątrz robaków stymulując ich mitochondria z terapią farmakologiczną. quantum termometr Zespół z powodzeniem zaobserwować wzrost temperatury w robakami.

„To było fascynujące zobaczyć kwantową pracę technologia tak dobrze w żywych zwierząt i nigdy nie wyobrażałem temperaturę malutkich robaków mniej niż 1 mm wielkości mógłby odbiegać od normy i przekształcić się w gorączce”, powiedział Masazumi Fujiwara, wykładowca na Wydziale Nauki w Osaka City University. „Nasze wyniki są ważnym krokiem, który poprowadzi kierunek przyszłości z wykrywaniem kwantowej, ponieważ pokazuje, w jaki sposób przyczynia się do biologii”