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Nanothermometer für Zellen

Wer die Temperatur in einzelnen Zellen messen kann, kann biologische Prozesse wie Stoffwechsel oder Tumorwachstum genauer erforschen. Einen Prototyp für ein Zell-Thermometer entwickelten nun Physiker um Mikhail Lukin von der Uni Harvard. Es zählt zu den kleinsten weltweit und kann die Temperatur mit einer räumlichen Auflösung von bis zu 200 Millionstelmillimetern auf etwa ein Zwanzigstelgrad genau bestimmen, schreiben die Forscher im Fachblatt „Nature“.

Lukins Team setzte winzige Nanodiamanten als Sonden in lebende Bindegewebszellen ein. Dank einer Verunreinigung mit Stickstoff reagierten die Diamantkristalle auf einfallendes grünes Laserlicht und sendeten – je nach ihrer elektronischen Struktur – rotes Fluoreszenzlicht aus. Mithilfe von Mikrowellen veränderten die Forscher die elektronischen Anregungen im Kristall so, dass sich das rote Licht je nach Umgebungstemperatur änderte. Eine Spektralanalyse lieferte dann die Daten, aus denen sie auf die Zelltemperatur schließen konnten. wsa

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