最終，許多疾病（例如腦膜炎，糖尿病，囊性纖維化，阿爾茨海默氏病，甚至某些癌癥）最終都是由細(xì)胞水平的問(wèn)題引起的。因此，了解細(xì)胞內(nèi)部正在發(fā)生的事情至關(guān)重要。在顯微鏡下觀察細(xì)胞會(huì)有所幫助，但是醫(yī)學(xué)研究人員真正想做的是細(xì)微觀察細(xì)胞內(nèi)部的過(guò)程。

一種方法是識(shí)別細(xì)胞內(nèi)的溫度變化，一直到單個(gè)細(xì)胞器官或細(xì)胞器。當(dāng)它們打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)，蛋白質(zhì)，分子馬達(dá)和細(xì)胞器（例如線粒體）（細(xì)胞的動(dòng)力單元）的溫度會(huì)略有上升和下降。但是，從視覺(jué)上看不到這些。

“關(guān)于細(xì)胞溫度如何變化的知識(shí)還有很多，特別是與細(xì)胞何時(shí)快樂(lè)，何時(shí)受到壓力或經(jīng)歷不同過(guò)程有關(guān)”，理論和研究首席研究員安德魯·格林特里教授說(shuō)。在墨爾本CNBP的RMIT University節(jié)點(diǎn)進(jìn)行建模�！袄�如，我們可以測(cè)量不同類型細(xì)胞的代謝活性之間的差異嗎？”

Greentree的團(tuán)隊(duì)提供了一種量子方法來(lái)解決生物學(xué)家和臨床醫(yī)生面臨的成像和傳感器問(wèn)題。通過(guò)這種方式，格林樹(shù)及其團(tuán)隊(duì)與阿德萊德的CNBP同事合作開(kāi)發(fā)了一種顯微鏡載玻片，該載玻片可以準(zhǔn)確地繪制出生長(zhǎng)在其上的細(xì)胞內(nèi)溫度的變化。

這種由鑭系元素?fù)诫s的碲酸鹽玻璃制成的玻片會(huì)隨溫度改變其熒光，并且在等待發(fā)表的研究中，研究人員證明，當(dāng)溫度發(fā)生微小變化時(shí)，就可以對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，跟蹤和標(biāo)測(cè)。這項(xiàng)工作建立在Heike Ebendorff-Heidepriem教授的早期成功基礎(chǔ)上，他使用相同的玻璃技術(shù)制造了溫度感應(yīng)光纖。

該項(xiàng)目的學(xué)生Daniel Stavrevski說(shuō)：“整個(gè)單元的寬度僅為10-15微米（0.01至0.015毫米），我們可以在單元的正下方以低至1微米的增量繪制溫度圖�！� “隨著線粒體為細(xì)胞產(chǎn)生能量，它們變得更熱。看到的東西真是令人驚訝�！� 即使是最好的紅外熱像儀也只能分辨10微米左右的物體，“但是它們會(huì)犧牲時(shí)間分辨率，這在您想要監(jiān)視可能長(zhǎng)達(dá)幾毫秒的線粒體活動(dòng)時(shí)非常重要。因此，降低到1微米，然后也許會(huì)變得更小-將發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)，”他補(bǔ)充說(shuō)。

已經(jīng)證明它們可以繪制皮膚細(xì)胞中的溫度圖，他們計(jì)劃將成像擴(kuò)展到具有更高代謝活性的其他類型的細(xì)胞，因此應(yīng)該顯示更大的溫度范圍。

另一個(gè)目標(biāo)是將載玻片與熱泳團(tuán)（在存在熱量時(shí)發(fā)出熒光的探針）結(jié)合起來(lái)，以構(gòu)建可實(shí)時(shí)感知溫度變化的3-D熱圖。

這是一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性的工作，有潛力深入了解細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生的各種代謝功能，并在它們分裂，生長(zhǎng)，相互作用并執(zhí)行其他重要任務(wù)時(shí)跟蹤細(xì)胞和細(xì)胞器。Greentree解釋說(shuō)：“要在指導(dǎo)生命的過(guò)程中看到基本物理學(xué)，這就是我們進(jìn)行科學(xué)的原因�！�