大阪大学 涂有热致聚合物的纳米金刚石量子传感器的结构说明，以及它如何作为混合纳米加热器/温度计工作
混合传感器的电子显微镜图像
测量纳米热导率的混合传感器的工作原理
在具有高热导率的介质中，金刚石传感器的温度升高是适度的，因为热量容易扩散开
相比之下，在低热导率介质中，温升明显更大
细胞内热导率可以通过测量细胞内混合传感器的温度变化来确定
学分:大阪大学 大阪大学、昆士兰大学和新加坡国立大学工程学院的科学家团队使用涂有放热聚合物的微小纳米金刚石来探测细胞的热特性
当用激光照射时，传感器既可以作为加热器，也可以作为温度计，这样就可以计算电池内部的热导率
这项工作可能导致一套新的基于热的杀死细菌或癌细胞的治疗方法
尽管细胞是所有生物的基本单位，但一些物理性质仍然难以在体内研究
例如，一个细胞的导热率，以及当一面是热的而另一面是冷的时，热量流过一个物体的速率，仍然是神秘的
我们知识上的这一差距对于开发针对癌细胞的热疗法等应用以及回答关于细胞操作的基本问题非常重要
现在，该团队已经开发出一种技术，能够以大约200纳米的空间分辨率确定活细胞内部的热导率
他们创造了涂有聚合物聚多巴胺的小钻石，当被激光照射时，既能发出荧光又能发出热量
实验表明，这种颗粒无毒，可用于活细胞
当在液体或细胞中时，热量会提高纳米金刚石的温度
在具有高热导率的介质中，纳米金刚石不会因为热量快速逃逸而变得非常热，但是在低热导率的环境中，纳米金刚石变得更热
至关重要的是，发射光的性质取决于温度，因此研究小组可以计算从传感器到周围环境的热流速率
空气、水、油和电池内部混合传感器观察到的温度升高
这些结果与热导率较小的溶剂中温度升高的观点一致
空气、水和油的热导率的文献值为0
026, 0
61和0
分别为135瓦/米*克
(二)内部装有混合传感器的HeLa细胞的明视场显微图像
学分:大阪大学 良好的空间分辨率允许在细胞内的不同位置进行测量
资深作者塔拉斯·普拉霍特尼克(Taras Plakhotnik)说:“我们发现，通过混合纳米传感器测量，细胞中的热扩散速度比纯水慢几倍，这是一个令人着迷的结果，仍然需要全面的理论解释，并且取决于位置。”
资深作者马多卡·铃木说:“除了改进癌症的热疗法，我们认为这项工作的潜在应用将导致对代谢紊乱(如肥胖)的更好理解。”
该工具也可用于基础细胞研究，例如，实时监控生化反应
这篇文章“使用加热器温度计混合金刚石纳米传感器原位测量细胞内热导率”发表在《科学进展》杂志上
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