اطلاع از دمای بخش‌های مختلف سلول می‌تواند سرنخ‌های جالبی از وضعیت سلامت سلول ارائه کند، به همین دلیل محققان ژاپنی دماسنجی ساختند که می‌تواند به بررسی دمای درون سلول کمک کند.
ژاپنی‌ها دماسنجی برای مطالعه درون سلول ساختند!
دمای بدن یک شاخص اساسی برای بررسی وضعیت سلامتی است. دمای داخل سلولی نیز شاخص اساسی سلامت سلولی است. سلول‌های سرطانی از نظر متابولیکی فعال‌تر هستند و بنابراین می‌توانند دمای کمی بالاتر از سلول‌های سالم داشته باشند. با این حال، تاکنون ابزارهای موجود برای آزمایش چنین فرضیه‌هایی در دسترس نبوده است. در مطالعه‌ای که اخیراً در Nano Letters منتشر شده است، محققان دانشگاه اوزاکا و چند مرکز دیگر به طور تجربی گرادیان دما را در سلول‌های انسانی و با دقت بی‌سابقه‌ای اندازه‌گیری کرده‌اند. این مطالعه مسیرهای جدیدی را در کشف دارو و تحقیقات پزشکی باز خواهد کرد.
بسیاری از محققان مشکوک هستند که گرادیان‌های دمای داخل سلولی تأثیر گسترده‌تری بر سلامت انسان دارند، اما آن‌ها به دلیل محدودیت‌های فناوری موجود، قادر به آزمایش فرضیه‌های خود نیستند. کای لو، نویسنده اصلی این پروژه توضیح می‌دهد: «فناوری کنونی تشخیص حرارتی درون سلولی وضوح فضایی، زمانی و بازخوانی کافی برای پاسخ به برخی فرضیه‌های پزشکی را ندارد، اما تحقیقات ما این شرایط را تغییر می‌دهد. نانو دماسنج فلورسنت کدگذاری شده ژنتیکی ما بر موانع فنی قبلی غلبه می‌کند. این دماسنج می‌تواند برای آزمودن چنین فرضیه‌هایی ارزشمند باشد.»
نانو دماسنج مبتنی بر پروتئین محققان بر خروجی فلورسانس مدوله‌شده است که به تغییرات جزئی دما در سلول‌ها حساس است. سرعت خواندن آن حداقل ۳۹ برابر سریع‌تر از فناوری مشابه و هزار بار سریع‌تر از یک پلک زدن معمولی انسان است. این نانو دماسنج محققان را قادر ساخت تا کشف کنند که انتشار حرارت درون سلولی بیش از ۵ برابر کندتر از انتشار گرما در آب است. همچنین آن‌ها نشان دادند که وضوح بازخوانی در دمای فیزیولوژیکی ۰٫۰۴۲ درجه سانتیگراد است.
تاکهارو ناگای، از محققان این پروژه، می‌گوید: «ما این فرضیه را آزمایش کردیم که تفاوت دمایی قابل توجهی بین هسته سلول و سیتوپلاسم وجود دارد. ما تفاوت قابل توجهی پیدا نکردیم، اما شرایط آزمایشی که بیشتر شبیه دنیای فیزیولوژی واقعی است، ممکن است نتایج متفاوتی به همراه داشته باشد.»
چندین روش برای بهبود عملکرد نانو دماسنج محققان وجود دارد. یکی این است که مدت زمان ماندگاری آن در زیر نور میکروسکوپی را بهبود بخشد. دیگری مهندسی مجدد آن است تا به نور قرمز یا مادون قرمز حساس باشد و در نتیجه برای تصویربرداری طولانی مدت آسیب کمتری به سلول ها وارد شود. در همین حال، محققان بررسی واقعی گرادیان دمای درون سلولی و کشف فیزیولوژی زیربنای این گرادیان‌ها را شروع کرده‌اند. شاید با این دانش، روزی بتوان داروهایی را طراحی کرد تا از این جنبه نادیده گرفته شده فیزیولوژی سلولی بهره ببرند.
