Деятельность клетки влияет на тепловые свойства, и в ткани выравниваются, это объясняет, почему зараженные раны чувствуют себя теплыми на ощупь. Раковые клетки, в частности, содержат тепловую подпись, которая отражает более высокий метаболизм, чем те из здоровых клеток.
Эта функция полезна для аттестации опухолей и может быть использована, чтобы дополнить классический гистологический анализ.Команда исследователей во Франции, работающей в этой сфере, задалась вопросом, могло ли бы быть возможно насладиться активной технологией камеры термографии – позади оборудования ночного видения и теплового отображения зданий – чтобы создать своего рода тепловой микроскоп, чтобы создать тепловые карты единственных клеток, чтобы помочь им понять тепловое поведение клеток или сделать шаг еще больше, обнаружив больные условия в масштабе подклетки.
Поскольку команда во главе с Университетом Бордо сообщает в журнале Applied Physics Letters, от AIP Publishing, первого шага их работы включенные растущие клетки на нанометрическом листе титана. Титан был отобран, потому что это – главный элемент костных имплантатов.
«Мы вспыхиваем, нагревают лист титана только несколькими градусами с микрометрическим лазерным местом», объяснил Томас Дехукс, исследователь в CNRS, французском Национальном Центре Научного исследования. «Вы могли бы сказать, что мы ‘нагреваем пятно’ до изображения температурные изменения на нижней стороне листа. Если нет никакой клетки с другой стороны, тепло остается в листе титана и повышениях температуры». С другой стороны, если будет клетка с другой стороны, то она поглотит тепло и создаст холодное место на листе.Температурные включенные изменения довольно маленькие и происходят на крошечном месте размера микрона – одной сотой человеческих волос – таким образом, исследователи не могут полагаться на стандартный термометр.
Вместо этого они измеряют лист титана, ‘выпуклый’ после нагревания.Что точно они ищут? «Когда температура высока – без клетки с другой стороны – металлический лист расширяет в местном масштабе и создает удар», сказал Дехукс. «Когда температура уменьшается – клетка исследована – профиль листа возвращается к нормальному. Мы в состоянии обнаружить этот эффект со вторым лазерным лучом, это отклонено движением нижней поверхности, которая дает нам беспрецедентную чувствительность».
Каждая часть клетки поглощает тепло по-другому благодаря неоднородности в его тепловых свойствах. «Это позволяет нам видеть через металлический лист и производить тепловое изображение клетки», добавил он.В то время как много существующих методов эксплуатируют различия в оптических свойствах к клеткам изображения, большая часть использования флуоресцентная маркировка, чтобы увеличить контраст. Такие изображения показывают структуру и молекулярный состав клетки, но не предоставляют полезной подробной информации о ее тепловых свойствах.
Значение модели команды состоит в том, что она предоставляет изображению единственной клетки с резолюцией микрометра через контраст на основе тепловых свойств клетки. «До настоящего времени никакое такое изображение никогда не производилось – это похоже на рассмотрение клеток с защитными очками ночного видения», указал Dehoux.С точки зрения заявлений команды надеются, что их техника может служить новым инструментом, чтобы выполнить гистологический анализ и обнаружить больные клетки в образцах ткани пациентов. «Это могло бы также показать новую информацию о поведении клеток, потому что мы будем в состоянии наблюдать их с новым контрастом», сказал Дехукс.
Что является следующим для команды? Так как это – первый раз, когда изображения этой природы были произведены, техника могла использовать немного больше оптимизации. «, В частности, Мы хотим улучшить его время приобретения и чувствительность, чтобы позволить наблюдение за клетками в режиме реального времени», отметил Дехукс. «Мы также хотели бы проверить эффект лекарств от рака на тепловых свойствах клеток видеть, могут ли новые тепловые стратегии быть определены, чтобы остановить рак».