世界上最小的溫度計 寬度是頭髮直徑兩萬分之一
世界上最小的溫度計有多小?當人們生病時會將溫度計放入口腔中測試人體溫度,但是這種方式會讓人感到不適。目前,加拿大化學家使用DNA最新研製出世界上最小的溫度計。下面就跟本站一起具體看看世界上最小的溫度計等相關內容。
世界上最小的溫度計
這種微型溫度計僅是人類頭髮直徑的兩萬分之一,有望形成新的方式監控電子裝置和人體的溫度變化。它利用DNA的一種固有屬性,當溫度較高時,會從摺疊狀態展開。通過設計特殊的DNA序列,加拿大蒙特利爾大學研究人員發現他們可以設計基因物質鏈,在特定的溫定下摺疊和展開。
這將有助於他們製造分子,在30-85攝氏度之間的不同溫度條件下出現變形。他們指出,像這樣的DNA分子可作為奈米等級熱敏開關,或者用於結合產生超靈敏的溫度計。該研究專案負責人、蒙特利爾大學生物化學家亞歷克西斯-瓦勒-貝利斯爾(AlexisVallee-Belisle)教授表示,受分子自然屬性的靈感啟發,我們設計了一種DNA分子溫度計。近年來,生物化學家發現了蛋白質或者核糖核酸(RNA)等生物分子可作為奈米等級體溫計,放置在活體生物體內,並且通過摺疊或者展開產生溫度變化。
基於這些自然奈米等級分子溫度計的靈感啟發,它們通常是人類頭髮直徑的兩萬分之一,我們能夠建立各種DNA結構,在特定溫度條件下摺疊和展開。研究人員發現他們通過改變“分子基對”序列,使DNA分子摺疊和展開從而實現控制溫度變化。
四個分子基對(A,T,C和G)可提供所有生物體的基因序列,同時部分響應DNA的緊密束縛程度。蒙特利爾大學研究員大衛-加羅(DavidGareau)說:“DNA是由叫做核苷酸的4種不同單體分子構成,核苷酸A微弱地與核苷酸T結合,然而核苷酸C較強地與核苷酸G結合。使用這些簡單的設計法則,我們能夠在特殊設計的溫度條件下建立可以摺疊和展開的DNA結構。”目前這項最新研究報告發表在近期出版的《奈米快報》雜誌上,研究人員表示使用DNA分子設計溫度計的一種最大優勢在於它能夠實現DNA編輯和程式設計處理。在溫度條件發生變化時由於DNA分子改變外形,使它們發光,從而可利用DNA分子監控溫度的變化。
研究小組希望這些DNA溫度計可提供研究細胞等級體溫變化的新途徑,貝利斯爾教授稱,在生物學領域仍有許多未解之謎,例如:我們知道人體溫度恆定在37攝氏度,但是我們並不清楚人體每個細胞是否存在較大的溫差。在不久的未來,我們可以將DNA奈米溫度計植入電子裝置中,用於監控奈米等級區域性溫度變化情況。
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