p Uma equipe de cientistas da Universidade de Osaka, a Universidade de Queensland e a Faculdade de Engenharia da Universidade Nacional de Cingapura usaram pequenos nanodiamantes revestidos com um polímero de liberação de calor para sondar as propriedades térmicas das células. Quando irradiado com luz de um laser, os sensores agiam tanto como aquecedores quanto termômetros, permitindo que a condutividade térmica do interior de uma célula seja calculada. Este trabalho pode levar a um novo conjunto de tratamentos à base de calor para matar bactérias ou células cancerosas. p Mesmo que a célula seja a unidade fundamental de todos os organismos vivos, algumas propriedades físicas permaneceram difíceis de estudar in vivo. Por exemplo, a condutividade térmica de uma célula, bem como a taxa em que o calor pode fluir através de um objeto se um lado estiver quente enquanto o outro lado estiver frio, permaneceu misterioso. Essa lacuna em nosso conhecimento é importante para aplicações como o desenvolvimento de terapias térmicas que têm como alvo as células cancerosas, e para responder a questões fundamentais sobre o funcionamento da célula.

p Agora, a equipe desenvolveu uma técnica que pode determinar a condutividade térmica dentro de células vivas com uma resolução espacial de cerca de 200 nm. Eles criaram pequenos diamantes revestidos com um polímero, polidopamina, que emitem tanto luz fluorescente quanto calor quando iluminados por um laser. Experimentos mostraram que tais partículas não são tóxicas e podem ser usadas em células vivas. Quando dentro de um líquido ou célula, o calor aumenta a temperatura do nanodiamante. Em mídia com altas condutividades térmicas, o nanodiamante não ficou muito quente porque o calor escapou rapidamente, mas em um ambiente de baixa condutividade térmica, os nanodiamantes ficaram mais quentes. Crucialmente, as propriedades da luz emitida dependem da temperatura, para que a equipe de pesquisa pudesse calcular a taxa de fluxo de calor do sensor para os arredores.

p Ter boa resolução espacial permitiu medições em diferentes locais dentro das células. "Descobrimos que a taxa de difusão de calor nas células, conforme medido pelos nanosensores híbridos, foi várias vezes mais lento do que na água pura, um resultado fascinante que ainda espera por uma explicação teórica abrangente e dependia da localização, "diz o autor sênior Taras Plakhotnik.

p "Além de melhorar os tratamentos à base de calor para o câncer, achamos que as aplicações potenciais para este trabalho resultarão em uma melhor compreensão dos distúrbios metabólicos, como obesidade, "A autora sênior Madoka Suzuki diz. Esta ferramenta também pode ser usada para pesquisas básicas de células, por exemplo, para monitorar reações bioquímicas em tempo real.

p O artigo, "Medições in situ de condutividade térmica intracelular usando nanossensores de diamante híbrido de termômetro aquecedor, "é publicado em Avanços da Ciência .