Bir hücrenin “ateşi” olduğunu nereden anlarsınız? Hücrenin sıcaklığını ölçün. Bu, floresan bir nano-termometre oluşturmak için belirli moleküllerin ışık yayma özelliklerini kullanan Rice Üniversitesi bilim insanlarının yeni çalışması sayesinde artık mümkün.
Kimyager Angel Martí’nin Rice laboratuvarı, Fiziksel Kimya B Dergisi’nin bir makalesinde, bor dipirrometen (kısaca BODIPY) olarak bilinen biyo-uyumlu bir moleküler rotorun, hücrelerin içindeki sıcaklıkları ortaya çıkarmak için nasıl değiştirildiğini açıklayan bir teknik ortaya koydu.
Nano-Termometre
Molekül bunu gerçekleştirmek için ideal. Molekülün floresansı (florışısı) hücre içinde sadece bir süreliğine devam eder ve bu süre, büyük oranda hem sıcaklıktaki değişikliklere hem de ortamın viskozitesine bağlıdır. Fakat tipik hücrelerde olduğu gibi yüksek viskozitelerde molekülün floresans ömrü yalnız sıcaklığa bağlıdır.
Bu, spesifik bir sıcaklıkta ışığın belirli bir oranda söndüğü ve floresan ömrü süresince görüntüleme mikroskobu ile görülebileceği anlamını taşır.
Martí, Baylor Tıp Fakültesindeki meslektaşlarının ilgili teknolojiyi geliştirmesi için kendisine meydan okuduğunu söyledi. “Herkes cıva genleşmesine dayanan eski termometreleri ve bunların dijital teknolojiye dayanan daha yeni versiyonlarını bilir.” dedi.
“Ama bunları kullanmak, bir kişinin sıcaklığını, Empire State Binası ‘nın büyüklüğünde bir termometreyle ölçmeye çalışmak gibi olacak.”
Teknik, rotora bağlıdır. Martí ile Rice mezunu bir öğrenci ve makalenin baş yazarı olan Meredith Ogle, bir saatin içindeki dişlide olduğu gibi tam olarak dönmesine izin vermek yerine, rotoru ileri geri gitmeye zorladı.
Nano-Termometre Martí, rotor için: “Bu, epey titreşiyor.” dedi ve akabinde:
“Ölçtüğümüz şey, molekülün ne kadar hızlı titreştiğine bağlı olarak uyarılmış halde ne kadar kalacağıdır.” dedi. “Sıcaklığı artırırsanız, rotor daha hızlı titreşir ve bu, molekülün uyarılmış halde kalma süresini kısaltır.” diye konuştu.
Martí, etkinin, bu çalışmada kullanılmaya uygun şekilde; hücrenin içindeki BODIPY moleküllerinin konsantrasyonundan ve bir molekül için o molekülün floresan özelliğinin tahrip olduğu noktaya tekabül eden foto-ağarma olayından bağımsız olduğunu söyledi.
Martí, “Eğer çevre biraz daha viskoz ise, molekül daha yavaş dönecektir.” dedi. “Bu mutlaka daha soğuk veya sıcak bir ortam koşulunun söz konusu olduğu anlamına gelmiyor. Yalnızca, çevrenin viskozitesi farklı.”.
Kanser hücrelerini ürettikleri ısı ile tespit etme
Martí, açıklamasının devamında: “Bu motorun dönüşünü kısıtladığımızda, o zaman yüksek viskozitede, iç saatin -bu molekülün ömrünün- viskoziteden tamamen bağımsız hale geldiğini keşfettik. Bu nitelik, bu tür moleküllere aslen yaygın değildir.” diye konuştu.
Martí, tekniğin, kanser hücrelerini yok etmek için ısının kullanıldığı tümör ablasyon terapisinin etkilerinin ölçülmesinde veya kanserlerin yalnızca varlığının belirlenmesinde faydalı olabileceğini söyledi. Ayrıca Martí, “Diğer hücrelere kıyasla daha hızlı bir metabolizmaya sahipler, bu da daha fazla ısı üretebilecekleri anlamına geliyor.” dedi ve ekledi: “Kanser hücrelerini ürettikleri ısı ile tespit edip ederek onları normal hücrelerden ayırt edip edemeyeceğimizi bilmek istiyoruz.”.
Bunlar da ilginizi çekebilir:
- Bilim insanları, yerçekimsiz ortamın kanser hücrelerinin öldürebileceğini düşünüyor
- Hücre yaşlanmasının yeni sebebi keşfedildi. İşte yaşlanma nedeni
- Bildiğimizin Aksine Beyin Sinir Hücreleri Kendini Yenileyebilir Mi?
- Çok hücreli hayvanlar nasıl gelişti?
Editör / Yazar: Özgür ÜLKER
