Sensorer i nanostørrelse giver hidtil usete data om, hvordan varme diffunderer ind og ud af levende celler

Forskere ved University of California, Berkeley, har udviklet sensorer i nanostørrelse, der kan måle strømmen af ​​varme ind og ud af levende celler med hidtil uset præcision. Sensorerne, som er lavet af et materiale kaldet grafen, er kun få atomer tykke og kan placeres direkte på overfladen af ​​en celle uden at beskadige den.

Denne banebrydende teknologi forventes at give værdifuld indsigt i, hvordan celler regulerer deres temperatur, hvilket er afgørende for mange cellulære processer. For eksempel er ændringer i cellulær temperatur blevet forbundet med kræft, neurodegenerative sygdomme og andre sundhedstilstande.

"Dette er et kraftfuldt nyt værktøj, der vil give os mulighed for at studere varmes rolle i cellebiologi i hidtil usete detaljer," sagde undersøgelsens hovedforfatter Dr. Michael Therien. "Vi håber, at dette vil føre til nye behandlinger for sygdomme, der er forårsaget af unormale cellulære temperaturer."

Forskerne testede sensorerne ved at placere dem på overfladen af ​​levende menneskelige hudceller. De fandt ud af, at sensorerne nøjagtigt kunne måle strømmen af ​​varme ind og ud af cellerne, selv når temperaturændringerne var meget små.

"Vi var i stand til at måle temperaturændringer så små som en tusindedel af en grad Celsius," sagde Dr. Therien. "Dette er et meget højere niveau af præcision end nogen anden metode, der er tilgængelig i øjeblikket."

Forskerne mener, at sensorerne i nanostørrelse kan bruges til at studere en lang række biologiske processer, herunder varmes rolle i celledeling, migration og differentiering. De håber også at bruge sensorerne til at udvikle nye behandlinger for sygdomme, der er forårsaget af unormale cellulære temperaturer.

"Dette er en meget spændende ny teknologi med en bred vifte af potentielle anvendelser," sagde Dr. Therien. "Vi er spændte på at se, hvad vi kan lære af det i de kommende år."

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Nanotechnology.