Ett team av forskare vid University of California, Berkeley, har utvecklat ett nytt sätt att mäta enstaka cellers termiska signaturer. Detta kan ge ett nytt sätt att studera cellers hälsa och funktion, och kan leda till nya behandlingar för sjukdomar som cancer.

Teamets metod, publicerad i tidskriften Nature Nanotechnology, använder en liten temperatursensor som placeras på ytan av en cell. Sensorn kan upptäcka de små temperaturförändringar som uppstår när en cell är levande eller död.

"Vi kan mäta den termiska signaturen för en enda cell, vilket är ett unikt fingeravtryck som kan användas för att identifiera olika typer av celler och för att övervaka deras hälsa", säger studiens huvudförfattare Dr Nitin Agarwal.

Teamets metod skulle kunna användas för att studera utvecklingen av sjukdomar som cancer, och för att utveckla nya behandlingar som riktar sig mot specifika celler. Det kan också användas för att utveckla nya sätt att diagnostisera sjukdomar, till exempel genom att använda ett enkelt blodprov för att upptäcka cancercellers termiska signaturer.

"Detta är en mycket lovande ny teknik som kan ha stor inverkan på vår förståelse av cellbiologi och sjukdomar", säger Dr Robert Field, professor i bioteknik vid UC Berkeley och medlem av forskargruppen.

Teamets nästa steg är att utveckla ett sätt att använda sin metod för att studera de termiska signaturerna hos celler in vivo. Detta skulle tillåta dem att studera temperaturens roll i cellfunktion och sjukdomsprogression i realtid.

Hur metoden fungerar:

Teamets metod använder en liten temperatursensor som är gjord av ett tunt lager grafen, ett tvådimensionellt material som bara är en atom tjockt. Grafensensorn placeras på ytan av en cell och den kan upptäcka de små temperaturförändringar som uppstår när en cell är levande eller död.

När en cell är vid liv producerar den värme genom sina metaboliska processer. Denna värme får grafensensorn att expandera, vilket ändrar dess elektriska motstånd. Teamet kan mäta förändringarna i elektriskt motstånd och använda dem för att beräkna cellens temperatur.

När en cell dör slutar den att producera värme, vilket gör att grafensensorn drar ihop sig. Detta ändrar också sensorns elektriska motstånd, och teamet kan använda denna förändring för att upptäcka celldöd.

Teamets metod är mycket känslig, och den kan upptäcka temperaturförändringar så små som 0,001 grader Celsius. Detta gör att teamet kan studera de termiska signaturerna hos enstaka celler, vilket kan ge ett nytt sätt att studera cellbiologi och sjukdomar.

Tillämpningar av metoden:

Teamets metod skulle kunna ha ett antal tillämpningar inom cellbiologi och medicin. Det kan användas för att:

* Studera utvecklingen av sjukdomar som cancer

* Utveckla nya behandlingar som riktar sig mot specifika celler

* Utveckla nya sätt att diagnostisera sjukdomar

* Studera temperaturens roll i cellfunktion och sjukdomsprogression i realtid

Teamet arbetar för närvarande med att utveckla ett sätt att använda sin metod för att studera de termiska signaturerna hos celler in vivo. Detta skulle tillåta dem att studera temperaturens roll i cellfunktion och sjukdomsprogression i realtid.