研究成果2018

用于实时记录数千细胞水平温度变化的无线测温技术

2018-05-18 李灿 点击:[]

温度是生命的关键参数,细胞是生命的基本单位。生命进化过程中的所有过程都伴随着能量变化,这些变化表示为热/温度变化。为充分理解生命科学,测量细胞温度是完全必要的。目前用于评估细胞或细胞内温度或产热的各种方法众多。然而研究表明,细胞培养方法可显著影响细胞状态。例如,培养温度的降低导致细胞增殖迅速减少,细胞在G1期的积累,细胞的总代谢率降低,活细胞数目下降。当pCO2维持在30~76毫米汞柱时,CHO灌注培养反应器中的细胞生产力达到最大。

为了更好更准确的测量细胞温度,我们开发了一种实时测量细胞群体温度的方法。该方法允许测量正常生长状态下的细胞群温度而不损伤细胞。细胞间通讯不受干扰。该无线、实时、高通量的温度检测方法允许以快速时间分辨率监测细胞外基质与细胞相互作用的过程。利用薄膜铂电阻和多通道采集系统我们确定了血管内皮细胞在其初始状态下经去甲肾上腺素刺激后的温度变化,相应细胞表征验证了该温度变化。该系统可以评估细胞与其他物质或生物体相互作用的生长细胞的热原能力。所提出的方法有助于探索细胞群体、细胞间连接和细胞社会联系的实时热变化。

C. Li,J. Sun*, Q. Wang, W. Zhang, and N. Gu*.Wireless thermometry for real-time temperature

recording on thousand-cell level.IEEE transactions on Biomedical Engineering,2018,DOI:10.1109/TBME.2018.2836949.

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