Måling af nanopartiklers temperatur

En af nanoteknologiens hellige gral i medicin er at kontrollere individuelle strukturer og processer inde i en celle. Nanopartikler er velegnede til dette formål på grund af deres lille størrelse; de kan også konstrueres til specifikke intracellulære opgaver. Når nanopartikler exciteres af radiofrekvente (RF) elektromagnetiske felter, interessante effekter kan forekomme. For eksempel, cellekernen kan blive beskadiget og inducere celledød; DNA kan smelte; eller proteinaggregater kan blive spredt.

Nogle af disse effekter kan skyldes den lokale opvarmning, der produceres af hver lille nanopartikel. Endnu, sådan lokal opvarmning, hvilket kunne betyde en forskel på nogle få grader Celsius på tværs af nogle få molekyler, kan ikke nemt forklares med varmeoverførselsteorier. Imidlertid, eksistensen af ​​lokal opvarmning kan heller ikke afvises, fordi det er svært at måle temperaturen i nærheden af ​​disse små varmekilder.

Forskere ved Rensselaer Polytechnic Institute har udviklet en ny teknik til at undersøge temperaturstigningen i nærheden af ​​RF-aktiverede nanopartikler ved hjælp af fluorescerende kvanteprikker som temperatursensorer. Resultaterne er offentliggjort i Journal of Applied Physics .

Amit Gupta og kolleger fandt ud af, at når nanopartiklerne blev exciteret af et RF-felt, var den målte temperaturstigning den samme, uanset om sensorerne blot var blandet med nanopartiklerne eller kovalent bundet til dem. "Denne nærhedsmåling er vigtig, fordi den viser os begrænsningerne ved RF-opvarmning, i det mindste for de frekvenser, der er undersøgt i denne undersøgelse, " siger projektleder Diana Borca-Tasciuc. "Evnen til at måle den lokale temperatur fremmer vores forståelse af disse nanopartikelmedierede processer."