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細胞中のナノダイヤモンドの温度シグナルとして見られた変化、電場によるものであった。
細胞内のナノダイヤモンド量子センサーで温度変化として読み込まれてきたエネルギー移動の一部が周辺電荷変化でも生じることがあるという研究が再び注目されました。研究者は、表面をコーティングした粒子とコーティングしていない粒子を比較して電界信号を分離し、マクロファージが炎症刺激に反応する時の変化を感知しました。
細胞の内部温度がまったく変わらないか、新しい癌診断法が完成したという意味ではありません。培養したマクロファージ様細胞と少数粒子の物理実験であり、温度と電荷を実際の組織・患者で同時に正確に計る性能はまだ検証していません。
ナノダイヤモンドは何を読みますか
ダイヤモンド結晶中の窒素 – 空孔欠陥は、マイクロ波と光に反応するエネルギー準位を持ちます。周囲温度や電界が変わると、準位間の間隔も動きます。非常に小さな粒子を細胞に入れると、1つの細胞の環境変化を光で追跡できるという利点があります。
なぜ温度と電荷が混乱したのですか
以前は、ゼロ磁場分裂値の移動を主に温度のせいと解釈していました。新しい分析は、粒子の周りに電荷がなくなったり集まったりすると、横方向の電気双極子効果も同じ値を移動できることを示した。そのため、摂氏約2〜18度に相当する非現実的に大きな細胞温度変化解析を再検討する必要があります。
コーティングは何を変えたか
シリカシェルを施したコア – シェル粒子は、コーティングされていない粒子よりもシグナルブレが少なかった。表面コーティングが環境電荷の影響を減らし、温度と電界効果を分ける糸口になったのです。コーティング粒子は粒子が誘発する毒性および炎症反応も減少したが、完全な生体安全性を実証したわけではない。
炎症反応はどのようにテストしましたか
研究者はRAWマクロファージ様細胞に細菌成分であるLPSを入れて炎症反応を起こしました。コーティングされていない粒子は刺激後の電荷関連移動を示し、細胞活性の検出可能性を示した。比較には刺激のない細胞とコーティング粒子を使ったが、試料は粒子数基準で小さかった。
次のステップは何ですか
互いに独立した温度計と電界測定で同じ細胞を同時に検証する必要があります。さまざまな細胞・組織で粒子毒性、位置変化、長時間安定性も確認する必要があります。今のところ、「細胞ナノ温度計」の数字をそのまま温度に断定する前に電荷妨害を確認しなければならないという校正研究で読むことが正確です。
一次資料と独立確認
Advanced Materials original paper