热生物学:测量细胞温度
2016-12-01李升伟编译
世界科学 2016年4期
关键词:测量
李升伟/编译
热生物学:测量细胞温度
李升伟/编译

●荧光技术和纳米技术的发展,使得测量细胞的温度成为可能,它被称为“热生物学(Thermal Biology)”,本文介绍了最近这方面的进展。
即使是最早的科学家们也知道,温度是一种重要的生命体征,指示着人体的健康与疾病状况。17世纪,意大利生理学家桑克托利沃·桑克托利乌斯(Sanctorio Sanctorius)发明了口腔温度计来测量病人的体温。现在,21世纪的科学家们面临着一项新的、更具挑战性的任务:测量单个细胞的温度。
“温度是一种调节生命的基本物理参数,它决定着发生在生命系统内部所有种类的过程的速度。”米哈伊尔·卢金(Mikhail Lukin)说,他是哈佛大学的物理学家,并且已经研发了一种用金刚石作材料的细胞内温度传感器。
然而,尽管温度是一种基本的生命体征,科学家们对于细胞之间和细胞之内温度的变化范围还是知之甚少的。卢金说:“很显然,要可靠地测量细胞内的温度不是一件容易的事,你不可能既把一支尺寸与细胞相比十分庞大的温度计放进细胞内部,又保持细胞的存活。”
但是,在过去五年中,研究人员们已经运用纳米技术制造出了微型化的温度计,可以揭示出不同细胞之间和同种细胞内不同部位间的温度差别。“这个领域的研发到目前为止,我已经(用微型化温度计)鉴定大约2 010个细胞。”葡萄牙阿维罗大学的物理学家路易斯·卡洛斯(Luís Carlos)说道。他正在试验用“相对过热”来杀死癌症细胞。
尽管人体内的温度差异很小,仅在几摄氏度范围内变动,但是研究人员们开始怀疑微小的差异可以改变细胞的化学组成与相关功能,或者可以帮助医生们发现癌细胞生长。……
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