基于光学检测磁共振的细胞内温度计使用纳米钻石植入附着的癌细胞.
John C Consiglio1, Rostislav Boltyanskiy1, Yuliya L Mindarava2
1Center for Molecular Imaging and Bioengineering, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York, New York 10065, United States.
ACS applied nano materials
|March 5, 2026
概括
研究人员准确地测量了质母细胞瘤细胞内部的温度变化,使用具有空 (NV) 中心的纳米钻石 (ND). 他们观察到线粒体脱后的可重现的~1.7°C升高,改善了细胞热性质的理解.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 细胞生物学 细胞生物学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 细胞内温度显著影响细胞代谢和瘤微环境.
- 在基本的细胞热性质和可靠的测量工具方面缺乏共识.
- 质母细胞瘤的复杂微环境需要精确的温度监测.
研究的目的:
- 开发和验证一种方法,用于精确地测量质母细胞细胞内的细胞内温度.
- 为了研究细胞温度对代谢变化的反应.
- 建立纳米钻石作为细胞内温度计的可靠工具.
主要方法:
- 使用纳米钻石 (NDs) 与光空 (NV) 中心,通过光学检测磁共振 (ODMR) 进行细胞内温度传感.
- 使用双光和明亮场成像来确定ND-线粒体距离.
- 实施了仔细的ND选择,先进的曲线拟合,以及可重复测量的时间平均值.
主要成果:
- 成功测量了高可重复性的质母细胞细胞中的细胞内温度变化.
- 在用5μM FCCP诱导线粒体脱时观察到持续的温度升高约1.7°C.
- 证明了含有NV的NDs用于准确的细胞温度计的能力.
结论:
- 具有NV中心的纳米钻石提供了一种可靠的方法来测量细胞内温度.
- 细胞代谢干扰,如线粒体解,诱导可测量的温度变化.
- 这种技术有助于我们更好地理解瘤微环境中的热力学.
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