The Scientist：探测皮肤以下的细胞温度

最近Jaque，博士后Emma Martín Rodríguez等人设计了一种能在第一个生物之窗中激发，在第二个生物之窗中发出信号的温度计……

　　

生物通报道：很早之前科学家们就知道温度是重要的生命体征，标志着你是健康的还是生病了。17世纪，意大利生理家Sanctorio Sanctorius为了检测患者温度，发明了口腔温度计，时间过去了400年，科学家们又给自己制定一个新的更具挑战性的任务——测量单个细胞的温度。

体内细胞温差虽然最多也只有几度，但是研究人员现在怀疑这种微小差异能改变细胞的化学特性和功能，或者帮助医生关闭肿瘤的生长。那么到底如何能了解细胞内的温度呢？

深入到皮肤以下

研究者：马德里自治大学Daniel Jaque

研究目的：Jaque研究组希望能研发出检测到动物皮下组织温度的新技术，这样通过温度传感器发出穿透皮肤的荧光信号，从而最终应用到人体当中来。

研究方法：

大多数纳米温度计都存在一个主要限制因素：只能在可见范围内发出光波，这对于观察培养基中的细胞，或者体内相对透明的生物，如线虫等都OK。但可见光无法告诉研究人员完整皮肤以下的细胞状态，而且大部分的红外光谱会被水高度吸收，而这正是我们组织中最常见的一种元素。

不过有些波长范围是能穿透组织，并且避免水吸收问题的。在650-950纳米之间的光，也就是近红外的红光就被认为是一个生物之窗（biological window，生物通译），而1000-1350纳米之间的红外光则是第二个生物之窗。

Jaque和他的同事研发出了一种新型温度计，这种温度计主要依靠能激发和读取这两个生物之窗中的荧光。最近Jaque，博士后Emma Martín Rodríguez等人又设计了一种能在第一个生物之窗中激发，在第二个生物之窗中发出信号的温度计（Adv Mater, 27:4781-87, 2015）。

温度计由量子点和温度不敏感荧光纳米颗粒构成（随着温度的升高量子点荧光会淬火），这两者都被包裹在一种FDA批准的聚合物中。

（Jaque等人研发了一种可以检测皮肤以下细胞温度的新纳米温度计。(左上角)温度计由温敏量子点和温度不敏感荧光纳米颗粒组成，这两种都嵌入到一种生物相容性聚合物中。(左边和上面)纳米温度计的透射电镜图像）

利用目前的技术，有可能检测到动物皮下组织的温度，但是如果要应用到人体临床医学的话，就还需要更深水平的温度检测，“我们还仅仅处于起步阶段，”Jaque说。

Jaque希望最终能利用纳米温度计来指导癌症的热疗方法，“体内引入纳米温度计，这样就能实时监控体内的温度了，”他说，然后当需要加热肿瘤的时候，“可以调整到不会伤害到机体的温度。”

（生物通：张迪）

原文摘选：

It’s Getting Hot in Here

Methods for taking a cell's temperature