來自大阪大學(xué)，昆士蘭大學(xué)和新加坡國立大學(xué)工程學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊使用涂有散熱聚合物的微小納米金剛石來探測細(xì)胞的熱特性。當(dāng)用激光照射時，傳感器既充當(dāng)加熱器又充當(dāng)溫度計，從而可以計算電池內(nèi)部的熱導(dǎo)率。這項工作可能會導(dǎo)致一套新的基于熱的殺死細(xì)菌或癌細(xì)胞的治療方法。

即使細(xì)胞是所有活生物體的基本單位，某些物理性質(zhì)仍然難以在體內(nèi)研究。例如，一個單元的熱導(dǎo)率，以及如果一側(cè)是熱的而另一側(cè)是冷的，熱量可以流過一個物體的速率，仍然是未知的。我們的知識差距對于諸如開發(fā)針對癌細(xì)胞的熱療法等應(yīng)用以及回答有關(guān)細(xì)胞操作的基本問題至關(guān)重要。

現(xiàn)在，該小組已開發(fā)出一種技術(shù)，可以判斷里面生活的導(dǎo)熱性細(xì)胞與空間分辨率約200 nm 他們創(chuàng)造了涂有聚合物（聚多巴胺）的微小鉆石，當(dāng)被激光照射時，它們既發(fā)出熒光又發(fā)出熱量。實驗表明，這種顆粒無毒，可用于活細(xì)胞。當(dāng)進(jìn)入液體或細(xì)胞時，熱量會升高納米金剛石的溫度。在具有高導(dǎo)熱率的介質(zhì)中，納米金剛石不會很快變熱，因為熱量迅速散失，但是在低導(dǎo)熱率的環(huán)境中，納米金剛石變得更熱。至關(guān)重要的是，發(fā)出的光的屬性取決于溫度，因此研究團(tuán)隊可以計算從傳感器到周圍環(huán)境的熱流率。

（a）在空氣，水，油和室內(nèi)的混合傳感器中觀察到溫度升高。這些結(jié)果與熱導(dǎo)率較小的溶劑中溫度升高的想法一致�？諝�，水和油的熱導(dǎo)率的文獻(xiàn)值分別為0.026、0.61和0.135 W / m *K。（b）內(nèi)部裝有混合傳感器的HeLa細(xì)胞的明場顯微圖像。

具有良好的空間分辨率可以在單元內(nèi)部的不同位置進(jìn)行測量�！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，用混合納米傳感器測量的細(xì)胞中的熱擴(kuò)散速率要比純水中慢幾倍，這是一個令人著迷的結(jié)果，仍然需要全面的理論解釋，并取決于位置�！辟Y深作者塔拉斯（Taras）普拉霍特尼克說。

高級作者M(jìn)adoka Suzuki說：“除了改進(jìn)以熱為基礎(chǔ)的癌癥治療方法，我們認(rèn)為這項工作的潛在應(yīng)用將使人們更好地理解肥胖等代謝性疾病。” 該工具還可用于基礎(chǔ)細(xì)胞研究，例如實時監(jiān)測生化反應(yīng)。

文章“使用加熱器溫度計混合金剛石納米傳感器原位測量細(xì)胞內(nèi)熱導(dǎo)率”在《科學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表。