Вченим вперше вдалося виміряти температуру в окремій клітині тіла

Французькі фізики створили незвичайний термометр-тепловізор, який дозволяє виміряти температуру в різних частинах однієї клітини. Це дозволить біологам стежити за процесами всередині клітини і знаходити пухлини всередині організму. Результати досліджень учених опубліковані в журналі Applied Physics Letters.

Як заявив Томас Деу з університету Бордо, "зараз ми працюємо над зменшенням часу, який потрібен для отримання картинки, що дозволить нам перейти до спостережень за клітинами в режимі реального часу. Ми хочемо перевірити, як протиракові ліки впливають на термічні властивості та вигляд клітин, що дасть нам зрозуміти, чи можна використовувати тепло для боротьби з раком".

Клітинний "термометр" був винайдений Деу і його колегами в результаті експериментів з особливими оптичними приладами, які фізики називають термоеластичними пластинами. Вони представляють собою тонкий еластичний лист з титану, дуже чутливий до змін температури.

На цей лист поміщається культура клітин або одиночна клітина, після чого титанова пластина нагрівається на частки мілісекунди за допомогою потужного пучка лазерного випромінювання. Метал розширюється, і за цим розширенням стежить спеціальна оптична система, що стежить за змінами в товщині пластини за тим, як довго промінь світла йде після відбиття від неї.

Завдяки тому, що титан приблизно на два порядки сильніше реагує на тепло, ніж клітини, найменші відмінності в температурі в різних частинах клітини дуже сильно відбиваються на тому, як охолоджується і стискається титан, розташований безпосередньо під ними. Це дозволило фізикам побачити навіть найменші відмінності в температурі різних куточків клітини з роздільною здатністю в 2 мікрометра на піксель.

Створення подібного "термометра" є новим потужним інструментом для спостереження за тим, що відбувається всередині клітин при зараженні вірусами та в інших ситуаціях.

Методика може бути застосована для пошуків навіть невеликих слідів раку у здорових тканинах тіла, оскільки ракові клітини є більш активними і виділяють набагато більше тепла, ніж їхні побратими.

Раніше вчені розробили новий вид мікроскопії, що перевищує межу дифракції. Техніка дозволяє без шкоди для клітини отримувати відеоролики руху в ній.