Nanodiamonds วัดการนำความร้อนในเซลล์ที่มีชีวิต

Nanodiamonds วัดการนำความร้อนในเซลล์ที่มีชีวิต

เซ็นเซอร์ที่ใช้นาโนไดมอนด์ซึ่งวัดค่าการนำความร้อนของเซลล์สิ่งมีชีวิตที่ความละเอียดระดับเซลล์ย่อยสามารถช่วยให้นักวิจัยเข้าใจได้ดีขึ้นว่าสิ่งมีชีวิตสร้างและควบคุมความร้อนอย่างไร ด้วยการรวมการนำส่งความร้อนและการตรวจจับเข้าไว้ในอุปกรณ์เดียว นาโนเซ็นเซอร์ใหม่สามารถช่วยในการพัฒนาวิธีการรักษามะเร็งด้วยความร้อน สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกทุกชนิดสร้างความร้อนภายในตัวมันเอง 

ดังนั้นจง

ปลูกพืชและปลาบางชนิดด้วย อย่างไรก็ตาม กลไกที่สิ่งมีชีวิตใช้ในการสร้างและควบคุมความร้อนนี้ ซึ่งเกิดขึ้นจากแหล่งชีวเคมีภายในเซลล์แล้วไหลผ่านเซลล์เพื่อทำให้ร่างกายอบอุ่นขึ้นนั้นยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์ เทคนิคที่เรียกว่า นาโนเทอร์โมมิเตอร์เรืองแสง มักใช้วัดการไหลของความร้อน

ในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต เนื่องจากความละเอียดของมันสูงพอสำหรับนักวิจัยในการระบุความแปรผันของอุณหภูมิภายในเซลล์ ความผันแปรเหล่านี้อาจมีนัยสำคัญ โดยการศึกษาล่าสุดบ่งชี้ว่าอุณหภูมิในส่วนใดส่วนหนึ่งของเซลล์อาจร้อนหรือเย็นกว่าส่วนอื่นถึง 1 เคลวิน

การวัดการนำความร้อนภายในเซลล์เฉพาะที่อย่างไรก็ตาม มีปัญหากับการวัดเหล่านี้: การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่สังเกตได้จากการทดลองในห้องปฏิบัติการนั้นมีขนาดใหญ่กว่าการเพิ่มขึ้นหลายลำดับที่คาดการณ์ไว้โดยใช้แบบจำลองทางฟิสิกส์ของการสร้างความร้อนจากเซลล์ เพื่อตรวจสอบความเหลื่อมล้ำนี้ 

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโอซาก้า ประเทศญี่ปุ่น มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ ออสเตรเลีย; และมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ได้สร้างอุปกรณ์สองในหนึ่งเดียวที่ทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิในขณะเดียวกันก็สร้างความร้อนในตำแหน่งเดียวกัน อุปกรณ์นี้ช่วยให้สมาชิกในทีมวัดค่าการนำความร้อน

ภายในเซลล์ได้ ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญของแบบจำลองการสร้างความร้อนระดับเซลล์ อุปกรณ์ใหม่นี้สร้างโดยทีมที่นำโดยมาโดกะ ซูซูกิแห่งสถาบันวิจัยโปรตีนในโอซาก้าประกอบด้วยเพชรนาโนเรืองแสงที่เคลือบด้วยโพลิเมอร์ที่ปล่อยความร้อนที่เรียกว่าโพลีโดพามีน (PDA) เมื่อฉายรังสีด้วยแสงเลเซอร์ 

เพชรนาโน

จะเปล่งแสงออกมาในขณะที่ PDA ร้อนขึ้น นักวิจัยได้วางอุปกรณ์ไฮบริดไว้ในเซลล์ชีวภาพ 2 ชนิด ได้แก่ พวกเขาพบว่า PDA ร้อนขึ้นในเซลล์ที่มีค่าการนำความร้อนต่ำมากกว่าเซลล์ที่มีค่าการนำความร้อนสูงกว่า นี่เป็นเพราะความร้อนจะกระจายตัวช้ากว่าในอดีต เนื่องจากการเรืองแสง

และเพื่อนร่วมงานคำนวณว่าค่าการนำความร้อนเฉลี่ยสำหรับเซลล์ทั้งสองมีค่าประมาณ 0.11 W/m/K สมาชิกในทีมนักฟิสิกส์จากควีนส์แลนด์อธิบายว่านี่เป็นผลลัพธ์ที่ “น่าทึ่ง” เพราะค่าการนำความร้อนเฉลี่ยของน้ำมีค่าน้อยกว่ามาก ซึ่งมีค่าประมาณ 0.6 W/m/K เนื่องจากน้ำเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของเซลล์

ที่มีชีวิต ผลลัพธ์นี้จึงต้องการคำอธิบายทางทฤษฎีที่ครอบคลุมการใช้รักษา นอกจากจะเป็นเครื่องมือสำหรับศึกษาการนำไฟฟ้าของเซลล์แล้ว นักวิจัยยังเชื่อว่า PDA ของพวกเขาสามารถพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์ในการรักษามะเร็งโดยใช้ความร้อน การรักษาดังกล่าวทำงานโดยการเพิ่มอุณหภูมิ

ของเซลล์มะเร็งให้สูงพอที่จะฆ่าเซลล์มะเร็งได้ แต่การทำเช่นนี้มักจะฆ่าเซลล์ที่มีสุขภาพดีในบริเวณใกล้เคียงด้วย การเข้าใจการไหลของความร้อนในเซลล์ทั้งสองประเภทจะทำให้การรักษาปลอดภัยยิ่งขึ้น เอฟเฟกต์ความร้อนของพีดีเอยังทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้ด้วยการติดอนุภาคนาโนทองคำ

ที่พื้นผิว อนุภาคนาโนเหล่านี้เป็นตัวดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดี และร้อนขึ้นด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเซอร์ราวด์พลาสมอนเรโซแนนซ์ ซึ่งอิเล็กตรอนบนพื้นผิวมีบทบาทสำคัญของเพชรนาโนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ นักวิจัยจึงสามารถใช้การเรืองแสงนี้เพื่อคำนวณอัตราการไหลของความร้อนจากอุปกรณ์

ขณะนี้สมาชิกในทีมวางแผนที่จะปรับปรุงความแม่นยำและความละเอียดเชิงพื้นที่ของการวัด “เราต้องการที่จะเข้าใจว่าเหตุใดเราจึงสังเกตเห็นค่าการนำความร้อนต่ำเช่นนี้สำหรับเซลล์สองสายที่เราศึกษา” กล่าวไปยังสภาพแวดล้อม ความละเอียดเชิงพื้นที่ของเทคนิคที่ 200 นาโนเมตร

ยังช่วยให้

ที่มีวุฒิการศึกษา แต่ไม่มีประสบการณ์ในการสอนและให้พวกเขาเข้ารับการฝึกอบรมอย่างรวดเร็วเพื่อเข้าเรียนในห้องเรียน” เธอ พูดว่า. “หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 พวกเขาฝึกครูจำนวนมากด้วยวิธีนี้ และพิสูจน์ให้เห็นแล้วว่าเป็นครูที่ดีที่สุดในระบบ มันอาจจะคุ้มค่าที่จะลองใช้กลอุบายอีกครั้ง”

ความพยายามที่จะเกณฑ์ผู้สมัครที่มีอายุมากกว่านั้นกำลังดำเนินการอยู่ ด้วยโครงการที่อนุญาตให้ผู้ที่มีอายุมากกว่า 24 ปีสามารถฝึกอบรมในขณะที่ทำงานเป็นผู้ช่วยสอนได้ ตั้งแต่เดือนกันยายน พ.ศ. 2543 โรงเรียนที่รับผู้สำเร็จการศึกษาที่ไม่มีคุณสมบัติได้รับเชิญให้สมัครขอทุนสูงถึง 13,000 ปอนด์

เพื่อครอบคลุมเงินเดือนของผู้ฝึกงาน มีค่าธรรมเนียมเพิ่มเติม 4,000 ปอนด์ต่อผู้สมัครจากสำนักงานฝึกอบรมครู (TTA) เพื่อให้ครอบคลุมการฝึกอบรมของปีและการประเมินขั้นสุดท้าย ผู้สมัครที่สำเร็จการศึกษาระดับอุดมศึกษาสองปีสามารถใช้ประโยชน์จากโครงการนี้ได้เช่นกัน 

ตราบใดที่พวกเขาสามารถหาโรงเรียนที่ยินดีให้เงินเดือนสำหรับระยะเวลาการฝึกอบรมสองปีที่ขยายออกไปและสามารถสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาได้ในเวลาเดียวกัน โปรแกรมการฝึกอบรมภาคปฏิบัติอาจช่วยบรรเทาปัญหาที่ครูผู้สอนที่มีอายุมากกว่าสามารถเผชิญได้ในการโน้มน้าวใจให้โรงเรียนจ้างพวกเขา 

โดยอนุญาตให้บุคคลพิสูจน์คุณค่าของตนเอง ณ จุดเกิดเหตุ ผู้จัดการด้านการศึกษากล่าวว่า “มีผู้เข้าอบรมที่เป็นผู้ใหญ่มากเกินไป และพบความยากลำบากในการได้รับตำแหน่งการสอน หรือแม้แต่การผ่านการคัดเลือกเข้าสัมภาษณ์” “คำแนะนำที่เข้าถึงได้ง่ายกว่าเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้มีโอกาสเป็นผู้เข้าร่วม

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100