เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย การระเบิดของนาโนไดมอนด์สามารถส่งเทอร์โมมิเตอร์ระดับนาโนภายในเซลล์ได้

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย ด้วยเทคนิคการระเบิด นักวิจัยในญี่ปุ่นได้ผลิตนาโนไดมอนด์ที่เล็กที่สุดจนถึงปัจจุบัน ซึ่งสามารถตรวจวัดความแตกต่างของอุณหภูมิด้วยกล้องจุลทรรศน์ในสภาพแวดล้อมโดยรอบได้ ด้วยการระเบิดที่ควบคุมอย่างระมัดระวัง ตามด้วยกระบวนการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอนNorikazu Mizuochiและทีมงานจากมหาวิทยาลัยเกียวโตประดิษฐ์ nanodiamonds เรืองแสงที่มีแสงน้อยกว่า 10 เท่า

ที่ผลิตด้วยเทคนิคที่มีอยู่ นวัตกรรมนี้สามารถปรับปรุง

ความสามารถของนักวิจัยในการศึกษาความแตกต่างของอุณหภูมิในนาทีที่พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตได้อย่างมาก

เมื่อเร็วๆ นี้ ศูนย์ตำแหน่งว่างซิลิคอน (SiV) ในเพชรได้กลายเป็นเครื่องมือที่มีแนวโน้มว่าจะใช้ในการวัดอุณหภูมิที่แปรผันตามภูมิภาคระดับนาโน ข้อบกพร่องเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่ออะตอมของคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียงสองอะตอมในโครงข่ายโมเลกุลของเพชรถูกแทนที่ด้วยอะตอมซิลิกอนเดี่ยว เมื่อฉายรังสีด้วยเลเซอร์ อะตอมเหล่านี้จะเรืองแสงอย่างสว่างไสวในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้หรือใกล้อินฟราเรดที่แคบ ซึ่งยอดจะเปลี่ยนเป็นเส้นตรงตามอุณหภูมิของเพชรโดยรอบ

ความยาวคลื่นเหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่ง

สำหรับการตรวจสอบทางชีววิทยา เนื่องจากไม่เป็นภัยคุกคามต่อโครงสร้างชีวิตที่ละเอียดอ่อน ซึ่งหมายความว่าเมื่อนาโนไดมอนด์ที่มีศูนย์ SiV ถูกฉีดเข้าไปในเซลล์ พวกเขาสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิด้วยกล้องจุลทรรศน์ของการตกแต่งภายในด้วยความแม่นยำระดับต่ำกว่าเคลวิน ซึ่งช่วยให้นักชีววิทยาสามารถศึกษาปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นภายในได้อย่างใกล้ชิด

จนถึงปัจจุบัน SiV nanodiamonds ส่วนใหญ่ถูกผลิตขึ้นโดยใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การสะสมไอสารเคมี และการนำคาร์บอนที่เป็นของแข็งไปสู่อุณหภูมิและแรงกดดันที่รุนแรง อย่างไรก็ตาม สำหรับตอนนี้ วิธีการเหล่านี้สามารถสร้างนาโนไดมอนด์ที่มีขนาดประมาณ 200 นาโนเมตรเท่านั้น ซึ่งยังคงมีขนาดใหญ่พอที่จะทำลายโครงสร้างเซลล์ที่บอบบางได้

ในการศึกษาของพวกเขา Mizuochi และทีมงานได้พัฒนาแนวทางทางเลือก โดยตอนแรกพวกเขาผสมซิลิกอนกับส่วนผสมของระเบิดที่คัดสรรมาอย่างดี หลังจากจุดชนวนของผสมในบรรยากาศ CO 2แล้ว พวกเขาก็จัดการผลิตภัณฑ์ของการระเบิดด้วยกระบวนการหลายขั้นตอน ซึ่งรวมถึง: การกำจัดเขม่าและโลหะเจือปนด้วยกรดผสม เจือจางและล้างผลิตภัณฑ์ด้วยน้ำปราศจากไอออน และเคลือบนาโนไดมอนด์ที่ยังคงอยู่กับพอลิเมอร์ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ

ในที่สุด นักวิจัยใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงเพื่อกรองนาโนไดมอนด์ที่มีขนาดใหญ่กว่าออก ผลลัพธ์ที่ได้คือชุดของ SiV nanodiamonds ทรงกลมที่มีขนาดเฉลี่ยประมาณ 20 นาโนเมตร: nanodiamonds ที่เล็กที่สุดที่เคยใช้ในการสาธิตการวัดอุณหภูมิโดยใช้ข้อบกพร่องของ photoluminescent lattice จากการทดลองหลายครั้ง Mizuochi และเพื่อนร่วมงานได้สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นที่ชัดเจนในสเปกตรัมเรืองแสงของนาโนไดมอนด์ของพวกเขา ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 22 ถึง 45 °C ซึ่งครอบคลุมถึงความแปรผันที่พบในระบบสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่

ความสำเร็จของวิธีการนี้เปิดประตูสู่การวัดความร้อน

แบบไม่รุกรานที่มีรายละเอียดมากขึ้นจากภายในเซลล์ ต่อไป ทีมงานมีเป้าหมายที่จะเพิ่มประสิทธิภาพจำนวนศูนย์ SiV ในแต่ละนาโนไดมอนด์ ทำให้มีความไวต่อสภาพแวดล้อมทางความร้อนมากขึ้น ด้วยการปรับปรุงเหล่านี้ นักวิจัยหวังว่าโครงสร้างเหล่านี้จะถูกนำมาใช้ในการศึกษาออร์แกเนลล์: หน่วยย่อยของเซลล์ที่เล็กกว่าและละเอียดอ่อนกว่า ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด

Wally Melnitchoukที่ Thomas Jefferson National Accelerator Facility อีกครั้งในสหรัฐอเมริกามีความสำคัญมากกว่า ห่างไกลจากความชัดเจน เขาถือว่าหลักฐานของ NNPDF นั้นขึ้นอยู่กับวิธีที่มันกำหนดเสน่ห์ที่แท้จริงและตัวเลือกที่ใช้สำหรับการคำนวณที่ก่อกวน โดยอ้างว่าคำจำกัดความจากกลุ่มอื่นๆ ที่ไม่พบหลักฐานนั้นใช้ได้เท่ากัน เขายืนยันว่าสัญญาณที่น่าสนใจกว่านั้นคือการสังเกตความแตกต่างระหว่างไฟล์ PDF เสน่ห์และแอนตี้ชาร์มในโปรตอน “ความแตกต่างที่ไม่เป็นศูนย์ระหว่างสิ่งเหล่านี้มีความอ่อนไหวน้อยกว่ามากต่อการเลือกโครงร่างและคำจำกัดความทางทฤษฎี” เขากล่าว

ความเค็มต่ำ

ทีมงานยังพบว่ากลไกเหล่านี้สร้างน้ำแข็งในทะเลที่มีความเค็มต่างกันมาก ในขณะที่น้ำแข็ง frazil ยังคงรักษาความเค็มของน้ำไว้เพียง 0.1% ที่เกิดจากการก่อตัวของน้ำแข็ง แต่น้ำแข็งที่รวมตัวกันมีปริมาณเกลือประมาณ 10% ของน้ำในท้องถิ่น ความเค็มส่งผลกระทบอย่างมากต่อคุณสมบัติที่สำคัญหลายประการของน้ำแข็งในทะเล ซึ่งรวมถึงความแข็งแรง การนำความร้อน และการตอบสนองทางกลต่อกระแสน้ำในมหาสมุทรที่อยู่เบื้องล่าง

องค์ประกอบของน้ำแข็งอาจส่งผลต่อความสามารถในการอยู่อาศัยของส่วนติดต่อน้ำแข็งและมหาสมุทร แม้ว่าชีวิตจะอยู่ลึกลงไปในมหาสมุทรของยูโรปาเท่านั้น ทีมงานแนะนำว่าลายเซ็นชีวภาพสามารถติดอยู่ระหว่างผลึกน้ำแข็งที่เปราะบางที่สะสมอยู่ด้านล่างของแผ่นน้ำแข็ง

ข้อมูลเชิงลึกเหล่านี้สามารถให้คำแนะนำที่สำคัญสำหรับภารกิจ Europa Clipper ของ NASA ซึ่งมีกำหนดจะเปิดตัวในปี 2567 โดยใช้เรดาร์ ยานอวกาศจะค้นหาใต้เปลือกน้ำแข็งของดวงจันทร์ โดยมีเป้าหมายเพื่อพิจารณาว่ามหาสมุทรของเหลวสามารถกักเก็บสภาพที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตที่จะเกิดขึ้นได้หรือไม่ เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย