作为一个基本物理参量,温度与细胞的酶促反应、信号传导等代谢活动密切相关。准确探测细胞内的温度变化,不仅有助于深化对细胞代谢活动规律的认识,而且也具有潜在的临床上应用价值。细胞尺度一般在微米量级,传统的手段难以实现对细胞内温度的探测。目前,细胞内温度探测往往借助于纳米温度计——温敏型纳米发光探针。然而,在进行细胞内温度探测时,现有纳米发光探针的发光性质除受温度影响外,往往还受细胞内复杂的生化环境(如:pH、离子强度等)影响。而细胞内的pH、离子强度等生化环境在时间、空间上是高度动态的,严重影响了细胞内温度探测的准确性和可靠性。
在前期成功构建高效量子点双光子发光探针(P-QD)基础上(Sci. Rep. 5, 9908; DOI:10.1038/srep09908),中国科学院遗传与发育生物学研究所降雨强课题组与北京大学教授沙印林课题组继续深入合作。研究发现,在近生理温度 (20-45 oC) 范围内,P-QD的发光强度随温度升高成线性下降,并且这种变化规律不受pH、离子强度的影响。基于P-QD的纳米温度计,检测灵敏度高达0.43 oC;在pH 值4到11范围内,纳米温度计的发光强度变化小于2%;当溶液的离子强度为500 mM(远高于生理条件 ~100 mM)时,纳米温度计的发光强度变化仅有2%。此外,该类纳米温度计还具有很好的可逆性,温度在25 oC和37 oC之间交替变化100次,P-QD纳米探针的发光强度变化小于5%。上述这些性质,结合其优异的生物相容性,使得P-QD可以作为一种理想的细胞温度探针。基于该类新型纳米温度计,实现了单个、活的肿瘤细胞内温度变化准确、灵敏探测。
该研究成果已于10月8日在线发表在Scientific Reports上(Sci. Rep. 5, 14879; doi:10.1038/srep14879)。文章通讯作者为中科院遗传发育所研究员降雨强、助理研究员韩荣成及北京大学教授沙印林。上述研究工作得到了中国科学院、国家自然科学基金委等项目的支持。
图示:a) 不同pH环境下,P-QD纳米探针的实物图(365nm照射下)及相对发光亮度对比;b) 不同离子强度下,P-QD纳米探针的实物图(365nm照射下)及相对发光亮度对比;c) 在25℃与37℃交替变化情况下,P-QD纳米探针的发光强度对比;d) 在细胞裂解液中,P-QD探测温度与热电偶温度计探测温度具有很好的一致性。
步入夏天,又到了减肥的“黄金时节”。提及减肥,无外乎于“管住嘴,迈开腿”。现有减重指南中提到,成年人在减肥时,需要每天通过运动+减少食物摄入的方式来消耗500-600千卡的热量,其中运动消耗就要达到3......
5月14日,美国纳斯达克上市公司Athenex宣布,经过持续的战略审查,已与贷款机构达成协议,以加快其主要资产的销售过程,包括AthenexPharmaceuticalDivision(APD)、Or......
小胶质细胞位于人类免疫系统和大脑的交汇处,是一种专门的大脑免疫细胞,在发育和疾病中发挥着至关重要的作用。尽管小胶质细胞的重要性是无可争议的,但对它们进行建模和研究仍然是一项艰巨的任务。与一些可以在体外......
虽然轮子不需要重新发明,但根据一个设在中国的多机构研究小组的研究,开发新的纳米轮子却有额外的好处。该研究小组制造了一个新的金属化合物系列,其中每一种都表现出下一代技术所需的独特特性,如先进的传感器。一......
日本理化学研究所的物理学家开发了一个优化半导体纳米设备的理论模型,证明了精心设计的量子点可以创造出抗电噪声的强大的硅空旋量子比特。这项研究对于理解去噪和设计大规模量子计算机至关重要。理化学研究所三位物......
据报道,美国塔夫茨大学细胞农业中心研究人员开发出了永生化的牛肌肉干细胞(iBSC),其特点是可快速生长并分裂数百次,甚至可能无限期分裂。这一研究成果将会不仅可以提供更多的肉类产品,还意味着研究人员将无......
原创生物世界生物世界收录于合集#铁死亡24个#癌症研究361个撰文|王聪编辑|王多鱼排版|水成文多细胞生物在发育过程中,存在着多种预定的、受到精确控制的细胞程序性死亡,例如细胞凋亡(Apoptosis......
突变的细胞能通过将自己快速翻转为一种称之为衰老的活性降低状态来阻断癌症的扩散,然而,癌症基因则能通过促使这些细胞复活的方式来进行“报复”以便癌细胞能再次复制。目前,研究人员对于促使衰老细胞(有时称之为......
在细胞中,DNA紧密盘绕成染色体结构,储存着正常细胞生长和存活所需的所有遗传物质。然而,也存在一些微小的环状DNA片段属于“编制外人员”,它们游离在染色体之外,被称为染色体外DNA(ecDNA)[1,......
近日,中山大学附属第三医院纳米医学中心帅心涛教授团队联合超声科任杰教授团队,在生物材料著名期刊Small发表题为“NanodrugInducingAutophagyInhibitionandMitoc......