Er den levende eller død? Team viser, hvordan man måler de termiske signaturer af enkelte celler

Et team af forskere ved University of California, Berkeley, har udviklet en ny måde at måle de termiske signaturer af enkeltceller. Dette kunne give en ny måde at studere cellers sundhed og funktion på og kunne føre til nye behandlinger for sygdomme som kræft.

Holdets metode, offentliggjort i tidsskriftet Nature Nanotechnology, bruger en lillebitte temperatursensor, der er placeret på overfladen af ​​en celle. Sensoren er i stand til at registrere de små ændringer i temperatur, der opstår, når en celle er levende eller død.

"Vi kan måle den termiske signatur af en enkelt celle, som er et unikt fingeraftryk, der kan bruges til at identificere forskellige typer celler og til at overvåge deres helbred," sagde undersøgelsens hovedforfatter Dr. Nitin Agarwal.

Holdets metode kunne bruges til at studere udviklingen af ​​sygdomme som kræft og til at udvikle nye behandlinger, der retter sig mod specifikke celler. Det kunne også bruges til at udvikle nye måder at diagnosticere sygdomme på, såsom ved at bruge en simpel blodprøve til at opdage kræftcellers termiske signaturer.

"Dette er en meget lovende ny teknologi, som kan have en stor indflydelse på vores forståelse af cellebiologi og sygdom," siger Dr. Robert Field, professor i bioteknik ved UC Berkeley og medlem af forskerholdet.

Holdets næste skridt er at udvikle en måde at bruge deres metode til at studere de termiske signaturer af celler in vivo. Dette ville give dem mulighed for at studere temperaturens rolle i cellefunktion og sygdomsprogression i realtid.

Sådan fungerer metoden:

Holdets metode bruger en lillebitte temperatursensor, der er lavet af et tyndt lag grafen, et todimensionelt materiale, der kun er et atom tykt. Grafensensoren er placeret på overfladen af ​​en celle, og den er i stand til at registrere de små temperaturændringer, der opstår, når en celle er levende eller død.

Når en celle er i live, producerer den varme gennem sine metaboliske processer. Denne varme får grafensensoren til at udvide sig, hvilket ændrer dens elektriske modstand. Holdet er i stand til at måle ændringerne i elektrisk modstand og bruge dem til at beregne cellens temperatur.

Når en celle dør, holder den op med at producere varme, hvilket får grafensensoren til at trække sig sammen. Dette ændrer også sensorens elektriske modstand, og holdet er i stand til at bruge denne ændring til at opdage celledød.

Holdets metode er meget følsom, og den er i stand til at registrere temperaturændringer helt ned til 0,001 grader Celsius. Dette giver holdet mulighed for at studere de termiske signaturer af enkeltceller, hvilket kunne give en ny måde at studere cellebiologi og sygdom på.

Anvendelser af metoden:

Holdets metode kan have en række anvendelser inden for cellebiologi og medicin. Det kunne bruges til at:

* Undersøg udviklingen af ​​sygdomme som kræft

* Udvikle nye behandlinger, der retter sig mod specifikke celler

* Udvikle nye måder at diagnosticere sygdomme på

* Undersøg temperaturens rolle i cellefunktion og sygdomsprogression i realtid

Holdet arbejder i øjeblikket på at udvikle en måde at bruge deres metode til at studere de termiske signaturer af celler in vivo. Dette ville give dem mulighed for at studere temperaturens rolle i cellefunktion og sygdomsprogression i realtid.