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  • Pesquisadores desenvolvem termômetro de nanodiamante para medir a temperatura de células individuais
    p A imagem mostra uma representação artística de uma nova técnica para controle de temperatura em nanoescala dentro de uma célula viva usando técnicas de óptica quântica. A imagem mostra a renderização de uma célula contendo nanodiamantes e nanopartículas de ouro. Uma nanopartícula de ouro é aquecida por um feixe de laser externo e os nanodiamantes são usados ​​para sondar a temperatura local. Crédito:Georg Kucsko

    p (Phys.org) - Pesquisadores que trabalham em um laboratório da Universidade de Harvard desenvolveram uma técnica que permite medir a temperatura de células vivas individuais. Em seu artigo publicado na revista Natureza , a equipe descreve sua técnica e quão precisas podem ser as medições de temperatura feitas com ela. p O novo termômetro desenvolvido pela equipe segue o trabalho de outros pesquisadores que descobriram que as impurezas de um único átomo em cristais de diamante (que normalmente são substituídos por um átomo de nitrogênio e uma lacuna de vazio) podem ser ultrassensíveis a mudanças de temperatura - tais flutuações podem ser vistas como um obstáculo ao tentar usar esse material para conter bits quânticos, mas no mundo biológico, eles podem ser usados ​​para medir a temperatura com muita precisão.

    p Em sua pesquisa, a equipe de Harvard injetou um único nanodiamante (um diamante de apenas 100 nm) em uma célula humana. Uma vez posicionado, um laser verde foi direcionado ao nanodiamante. Porque alterou o estado de spin de um elétron na impureza, a luz emitida foi alterada para vermelho. O grau em que foi alterado foi então usado para calcular a temperatura do interior da célula. Seguindo esse experimento, a equipe injetou dois nanodiamantes em uma única célula, em seguida, focalizou dois lasers verdes separados neles, em seguida, mediu a luz vermelha emitida. Isso permitiu que eles medissem a diferença de temperatura entre dois locais na mesma célula. Próximo, a equipe injetou um nanodiamante e uma partícula de ouro na célula. Uma vez no lugar, um laser verde foi direcionado para o nanodiamante enquanto outro laser foi direcionado para a partícula de ouro, causando seu aquecimento. Esse calor foi transferido para o resto da célula e posteriormente medido pelo nanodiamante.

    p Usando esta técnica, os pesquisadores relatam serem capazes de medir flutuações de temperatura tão pequenas quanto 0,05 Kelvin - eles esperam obter melhores resultados no futuro, já que flutuações de temperatura tão pequenas quanto 0,0018 Kelvin foram registradas usando o dispositivo fora de uma célula. Um termômetro com essa precisão poderia ser usado tanto para fins de pesquisa quanto em aplicações práticas, como ajudar a distinguir (ou matar) células cancerosas individuais dentro do corpo. p © 2013 Phys.org




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