En mängd sjukdomar - som hjärnhinneinflammation, diabetes, cystisk fibros, Alzheimers sjukdom, även vissa cancerformer - orsakas slutligen av problem på mobilnivå. Därav, Det är viktigt att förstå vad som händer i cellerna. Att observera celler under ett mikroskop hjälper, men vad medicinska forskare verkligen skulle vilja göra är att se processer inuti celler i minsta detalj.

Ett sätt att göra detta är att identifiera temperaturförändringar i en cell, ända ner till enskilda cellorgan, eller organeller. När de slås på och av, proteiner, molekylmotorer och organeller som mitokondrier - cellens kraftpaket - stiger och sjunker något i temperatur. Men lite av detta syns visuellt.

"Det finns fortfarande mycket att lära om hur temperaturen i en cell varierar, i synnerhet som en funktion av när det är lyckligt, när det är stressat, eller när det går igenom olika processer, "sade prof Andrew Greentree, chefsutredare för teori och modellering vid CNBP:s RMIT University -nod i Melbourne. "Kan vi mäta skillnaden mellan metabolisk aktivitet hos olika typer av celler, till exempel?"

Greentrees team tillhandahåller en kvantmetod för bild- och sensorproblem som biologer och kliniker står inför. Det är hur, arbetar med CNBP -kollegor i Adelaide, Greentree och hans team utvecklade en mikroskopglas som exakt kan kartlägga temperaturförändringar inom celler som odlas på den.

Sliden, tillverkad av lantaniddopat telluritglas, ändrar sin fluorescens med temperaturen och, i forskning som väntar på publicering, forskarna har bevisat att små temperaturförändringar kan detekteras, spåras och kartläggs när de inträffar. Detta arbete bygger på tidigare framgångar från gruppen av professor Heike Ebendorff-Heidepriem, som byggde temperaturkännande optiska fibrer med samma glasteknik.

"Hela cellen är bara cirka 10-15 mikron (0,01 till 0,015 mm) tvärsöver och vi kan kartlägga temperaturer ner till steg på 1 mikron, precis under cellen, "sa Daniel Stavrevski, en student som arbetar med projektet. "När mitokondrier genererar energi för cellerna, de blir varmare. Det är ganska häpnadsväckande att se. "Även de bästa värmekamerorna kan bara lösa föremål på cirka 10 mikron i storlek, "men de offrar tidsupplösning vilket är viktigt när du vill övervaka aktiviteten hos en mitokondri som kan vara lika snabb som millisekunder. Så att komma ner till 1 mikron - och kanske gå mindre - kommer att avslöja ny vetenskap, " han lade till.

Efter att ha bevisat att de kan kartlägga temperaturen i hudceller, de planerar att expandera bildbehandling till andra typer av celler, som har högre metabolisk aktivitet, och bör därför visa större temperaturområden.

Ett ytterligare mål är att kombinera bilderna med termoforer-sonder som fluorescerar i närvaro av värme-för att bygga 3D-värmekartor som känner av temperaturförändringar i realtid.

Det är banbrytande arbete, med potential att ge insikt i alla möjliga metaboliska funktioner i cellerna när de inträffar, potentiellt spåra celler och organeller när de delar sig, växa, påverka varandra, och utföra andra viktiga uppgifter. Greentree förklarar:"Att se grundläggande fysik som den styr livet, det är därför vi gör vetenskap. "