Квантовый термометр, использующий микроскоп и наноалмазы, успешно определил повышение температуры у крошечных – меньше миллиметра в длину – червей C. elegans, сообщает пресс-служба Городского университета Осаки (Япония). Новый метод измерения температуры использует флуоресцентную микроскопию и квантовое зондирование. Подробно исследователи описали ее в журнале Science Advances.
Оптический микроскоп – один из самых основных инструментов анализа в биологии, который использует видимый свет, чтобы невооруженным глазом увидеть микроскопические структуры. В современной лаборатории все чаще используется флуоресцентный микроскоп – усовершенствованную версию оптического микроскопа с различными флуоресцентными биомаркерами. Квантовое зондирование – это технология, которая использует предельную чувствительность хрупких квантовых систем к окружающей среде.
Ученые из Городского университета Осаки объединили две эти технологии – флуоресцентную микроскопию и квантовое зондирование, – чтобы создать новый квантовый термометр. Они украсили поверхность наноалмазов полимерными структурами и ввели их червям нематод C. elegans, одним из самых популярных животных-моделей в биологии. Сперва исследователи определили базовую температуру «здорового» червей. Попав внутрь, наноалмазы двигались быстро, но квантовый термометр успешно отслеживал их и стабильно измерял температуру, обнаруживая температурно-зависимые свойства квантовых спинов в флуоресцентных наноалмазах. Затем у червей искусственно вызвали лихорадку, простимулировав митохондрии в их клетках. Новый термометр успешно зафиксировал повышение температуры у червей.
[Иллюстрация: MASAZUMI FUJIWARA, OSAKA CITY UNIVERSITY]
