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J-GLOBAL ID：201302222354263537   整理番号：13A1287706

生細胞におけるナノメートルスケールでの温度測定

Nanometre-scale thermometry in a living cell

著者 (10件)： KUCSKO G. (Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  MAURER P. C. (Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  YAO N. Y. (Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  PARK H. (Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  LUKIN M. D. (Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  KUBO M. (Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  PARK H. (Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  NOH H. J. (Broad Inst., MIT and Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  PARK H. (Broad Inst., MIT and Harvard Univ., Massachusetts, USA) ,  LO P. K. (City Univ. Hong Kong, Hong Kong SAR, CHN)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 500  号： 7460  ページ： 54-58  発行年： 2013年08月01日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ナノメートルスケールでの温度変化を高感度でプロ-ビングすることは,現代科学技術の多くの分野において大きな課題である。特に,広い温度範囲にわたって1度未満の温度分解能を持ち,しかも生物系に組み込める温度計があれば,生物・物理・化学研究の多くの分野における新しい強力なツールとなるだろう。その可能性は,温度による遺伝子発現や腫瘍代謝の制御から,細胞選択的な疾患治療や集積回路における熱放散の研究まで多岐にわたる。また,局所的な光誘起熱源と高感度ナノスケール温度測定を組み合わせることによって,細胞より小さいレベルで生物学的過程の操作も可能になるかもしれない。今回我々は,ダイヤモンドの窒素空孔色中心が持つ電子スピンのコヒーレント操作を利用した新しいナノスケール温度測定法を実証している。我々の手法により,超高純度バルクダイヤモンド試料において1.8mK(感度9mK Hz^-1/2)という微小な温度変化を検出できた。また,ダイヤモンドナノ結晶(ナノダイヤモンド)の窒素空孔中心を利用して,200nmという短い長さスケールで局所的熱環境を直接測定した。最後に,ナノダイヤモンドと金ナノ粒子を1個のヒト胚性繊維芽細胞に導入することによって,細胞より小さいレベルで温度勾配の制御とマッピングを実証した。これにより,生命科学における特異な潜在的応用が実現可能になる。Copyright Nature Publishing Group 2013

シソーラス用語： ナノテクノロジー ,  *温度測定 ,  ナノ粒子 ,  *線維芽細胞 ,  ヒト ,  胚 ,  色中心 ,  空格子点 ,  窒素 ,  電子スピン ,  ダイヤモンド ,  *ナノ結晶 ,  温度勾配 ,  コヒーレンス ,  *ナノダイヤモンド ,  金ナノ粒子 ,  生細胞 ,  NV中心 ,  鉱石 ,  宝石
準シソーラス用語： 窒素空孔中心

分類 (1件)： 生物物理的研究法  (EA03020V)

タイトルに関連する用語 (3件)： 生細胞 ,  ナノメートルスケール ,  温度測定