Termometr dla indywidualnych komórek
Dotychczasowe metody pomiaru temperatury wewnątrz żywych komórek były albo bardzo mało wrażliwe (poprawnie funkcjonowały w przedziale temperatur nieodpowiednich dla tego typu badań) lub - przeciwnie - podlegały zbyt dużemu wpływowi innych, nie związanych ze zmianami temperatury czynników. W efekcie praktycznie niemożliwe było precyzyjne określenie zmian temperatury wewnątrz żywej komórki. Naukowcom z University of Tokyo, z grupy badawczej profesora Seiichi Uchiyama, udało się opracować polimerowy materiał, który wstrzyknięty do wnętrza komórki, reaguje zmianą świecenia fluorescencyjnego na wahania temperatury wewnątrz komórki. Tajemnica sukcesu tkwi w naturze zastosowanych polimerów tworzących molekularny termometr. Opracowane przez japońskich naukowców wewnątrzkomórkowe termometry zbudowane sa z polimerowego rdzenia, utworzonego z materiału wrażliwego na obecność wody w otoczeniu, połączonego z fluoroforem - czyli barwnikiem fluorescencyjnym. Obecność wody wygasza świecenie fluorescencyjne, które pojawia się ponownie po usunięciu wody z polimerowego rdzenia mikrotermometru.
Całość otoczona jest polimerowym żelem reagującym na zmianę temperatury otoczenia, poprzez zmianę struktury. Przy wzroście temperatury w przestrzeni wewnątrzkomórkowej, do której wprowadzone zostały polimerowe cząstki, następuje modyfikacja polimerowej otoczki (przejście do struktury zwartej), co skutkuje usunięciem wody z cząstki mikrotermometru.
Dzięki usunięciu wody, odblokowany zostaje fluorofor, który świeci na tyle intensywnie, że bez trudu widać to za pomocą mikroskopu optycznego. Ponowne obniżenie temperatury wnętrza komórki powoduje rozluźnienie struktury żelu i zanik świecenia na skutek wniknięcia cząsteczek wody.
Według naukowców, dzięki tej cesze, możliwa jest bezprecedensowa obserwacja zmian temperatury wewnątrz żywej komórki w granicach 0,5 stopnia Celsjusza. Co więcej, technika ta powinna w przyszłości umożliwić szybsze diagnozowanie niektórych chorób, w tym i nowotworów, bo komórki zmienione chorobowo pracują w nieco innych warunkach termicznych (co jest skutkiem zwiększonej ich aktywności metabolicznej).
Obecnie są prowadzone badania nad modyfikacją techniki, by ta umożliwiała precyzyjne kierowanie molekularnych termometrów do ściśle określonych przestrzeni wewnątrzkomórkowych (organelli), a nie jak dotychczas, do wypełniającej wnętrze komórki cytoplazmy.
Naukowcy planują również zmianę metody dostarczania termometrów do wnętrza komórki (np. poprzez absorpcje z podłoża hodowlanego), gdyż stosowana obecnie technika - mikrowstrzyknięcie - jest mało wydajna i stosunkowo skomplikowana.
PAP/Onet.pl
30-03-2026
Doktor z TikToka: fajnie by było, gdyby w sieci to jednak naukowcy...
Aby chronić pisklęta przed pasożytami.
30-03-2026
Duże teleskopy sfotografowały dwie formujące się planety
Ogłosiło Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO).
30-03-2026
Bakteriofagi mogą chronić żywność przed salmonellą
Informuje pismo „Applied and Environmental Microbiology”.
30-03-2026
Rękawiczki mogą zawyżać wyniki pomiarów mikroplastiku
Informuje specjalistyczne pismo „Analytical Methods”.
Recenzje