(相关资料图)

来源：科技日报

科技日报讯 （记者刘霞）日本东京大学和千叶大学科学家研制出一种新型量子温度计。它小到可深入单个活细胞，测量细胞核等微小区域的温度。这类技术将帮助科学家在最小尺度上，探究生命的新陈代谢与各种化学反应。相关论文发表在新一期《科学进展》杂志上。

研究团队将一种名为并五苯的碳氢化合物分子嵌入晶体内，然后搅动晶体，使之分解成更微小的颗粒。在此过程中，他们用聚合物包裹这些颗粒，以防它们聚集成块，并确保其对细胞安全无害。最终得到的传感器直径仅200或500纳米，比人类红细胞还要小。

这种量子传感器的行为取决于并五苯分子内电子特定量子态之间的“叠加”，也就是电子同时占据多个状态。

向传感器发射绿色激光，会使其发出红光；若同时用特定频率的微波去刺激它，那红光便会略微变暗。传感器周围环境的温度，也包括它自身的温度，会影响变暗所需的微波频率。团队精确计算出了触发变暗的频率与温度之间的对应关系，从而能据此反推出温度。

为将传感器送入细胞内部，团队将癌细胞浸泡在含有传感器的溶液中，任其被吸收，或直接将传感器注入细胞核。随后，他们对传感器施加激光和微波，并观察哪些频率的微波让红光变暗，从而精确计算出细胞的温度。

关键词： 微波 量子 测温 晶体 传感器 温度计