量子温度计使用纳米金刚石感测微小的蠕虫病毒的一种“热”秀丽隐杆线虫

测量物体在纳米尺度的温度已久的挑战，尤其是在活的生物样品，因为缺乏精确可靠nanothermometers的。一个国际研究小组已经实现了在纳米尺度的量子技术来探测温度，并在药物治疗观察到在微小的线虫一个“热”。这增强了在新的热成像技术在生物医学研究量子传感和生物学和引进之间的连接。

该研究成果发表在科学进展。

光学显微镜是在生物学使用可见光，使肉眼看到的微观结构分析最基本的工具之一。在现代实验室，荧光显微镜，用各种荧光生物标记物的光学显微镜的增强版本，被更频繁地使用。在这样的荧光显微镜的最新进展已经允许的结构的细节实时成像，并且通过这一点，获得这些结构的各种生理参数，例如pH，活性氧和温度。

量子传感是一种利用脆弱的量子系统的到周围环境中的最终灵敏度的技术。高对比度核磁共振成像是量子的例子旋转荧光钻石和一些在现实世界的应用的最前沿工作了最先进的量子系统。这种技术热生物学中的应用进行了介绍，七年前到培养细胞内的温度进行量化。然而，他们没有被应用到其中的热量和温度的更积极地参与的生物过程的动态生物系统。

该研究小组饰以聚合物结构的纳米金刚石的表面，并将其注入线虫线虫，在生物学中最流行的模型动物之一。他们需要了解蠕虫的基地“健康”的温度。一旦进入，纳米金刚石快速移动，但球队的新型量子测温算法成功地跟踪他们，稳步测得的温度。发烧通过用药物治疗刺激它们的线粒体中的蠕虫内引起。球队的量子温度计成功观察到蠕虫的温度上升。

“这是有趣的，看看量子技术工作，以及在活的动物，我从来没有想过的小虫子的温度小于1毫米大小可以从规范偏离，并发展成为发烧，”正纯藤原，在系讲师说科学在大阪市立大学。 “我们的研究结果，将引导量子感应的未来发展方向，因为它展示了如何有助于生物学的一个重要里程碑，”

资源 Osaka City University. "Quantum thermometer using nanodiamonds senses a 'fever' in tiny worms C. elegans." ScienceDaily. ScienceDaily, 11 September 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200911141739.htm>.