美國當?shù)貢r間8月1日，哈佛大學(xué)的研究者們公布了一項利用納米金剛石對單個活細胞進行溫度測量的技術(shù)成果。該研究發(fā)表在最新一期的Nature雜志，展示了溫度測量技術(shù)在人造納米金剛石的支持下達到了何種精密程度。

        科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，金剛石晶體內(nèi)的單原子雜質(zhì)(通常被一個氮原子和一個空位所替代)對于溫度變化非常敏感，這樣的溫度波動對于保持量子比特來說可能是一種技術(shù)障礙，而對于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的生物體溫度測量來說，卻是十分的有用。

        在哈佛大學(xué)的這項研究中，工作者將一個100 nm的金剛石粒置入人體細胞中，然后用綠色激光照射該金剛石粒子。由于激光改變了雜質(zhì)內(nèi)電子的自旋狀態(tài)，發(fā)射出的綠激光在經(jīng)過納米金剛石粒后便變成了紅色激光。激光顏色改變的程度便可以用來測量人體細胞內(nèi)溫度的變化。         在此試驗基礎(chǔ)上，工作者又嘗試將兩個納米金剛石粒置入到一個人體細胞中，分別用兩束綠激光來照射，然后在計算射出的紅激光的改變程度。這兩個實驗對比使得工作者能夠在同一個細胞內(nèi)的不同位置上進行溫差的測量。之后，研究者又將一個納米金剛石粒子和一個金粒子置入同一個細胞，分別用兩束綠激光照射；金粒子在照射后所發(fā)出的熱量遷移到了細胞內(nèi)，這一溫度變化則很好地被納米金剛石粒子所測量。

       借助納米金剛石粒子技術(shù)，科學(xué)家們對于溫度波動的測量可以精確至0.05開爾文。而這一結(jié)果并非最為極致，之前的細胞體外溫度測量實驗就已經(jīng)達到了0.0018開爾文的溫差測量水平，科學(xué)家們期望利用該技術(shù)能在細胞內(nèi)溫度測量方面達到測量精度的最低水平。

       這種基于納米金剛石粒子的高精度溫差測量技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可以幫助醫(yī)生們區(qū)別人體內(nèi)的致癌細胞并及時做出醫(yī)療診斷，納米金剛石材料的應(yīng)用前景也因此更為廣泛。（編譯自" Researchers develop nanodiamond thermometer to take temperature of individual cells"；翻譯：王現(xiàn)）