前沿进展 | 单细胞温度探测器

暨南大学纳米光子学研究院李宝军教授、张垚教授和李宇超副教授在基于荧光纳米金刚石的细胞内部温度探测研究中取得重要进展，他们利用光力将细胞吞入的纳米金刚石组装成探针，并实现了这种探针在细胞内部的精准定位和不同位置的温度探测。

探测细胞内部不同细胞器的温度变化能够为细胞生理活动的监测提供非常重要的信息，具有高灵敏度、高空间精度的可控纳米温度计成为了给细胞测量“体温”的重要工具。一些温度敏感纳米材料（如量子点、荧光染料等）能够探测到细胞内部温度，但这些材料通常生物兼容性差，具有荧光漂白性，而且被细胞内吞后无法精确控制其探测位置；通过化学方法可制备一些特异性蛋白修饰的纳米颗粒，使其与细胞器结合，然而这种纳米颗粒通常只能探测特定位置和单一类别的细胞器温度。

针对这些问题，暨南大学纳米光子学研究院李宝军、张垚、李宇超等人提出了使用具有高度生物兼容性、荧光稳定性和温度灵敏度的荧光纳米金刚石作为温度传感材料构建细胞内温度计的思路，利用扫描光镊产生的光力将细胞内吞的纳米金刚石组装成微球状的探针，不仅使金刚石的荧光强度提高了7倍（相比于分散的纳米金刚石），还实现了探针在细胞内部的精准定位和实时温度探测，探测精度达到了单细胞器水平。该研究成果有望应用于监测活细胞内部的生命活动过程。

细胞内组装纳米金刚石微球和温度探测的示意图

相关成果以2021年11月23日以Intracellular Thermal Probing Using Aggregated Fluorescent Nanodiamonds（DOI：10.1002/advs.202103354）为题发表在国际学术期刊 Advanced Science，暨南大学博士生武田丽为论文第一作者。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202103354

暨南大学纳米光子学研究院链接：

https://photon.jnu.edu.cn/

本文来源：课题组供稿