Usando una versión moderna de open-wide-and-keep-this-under-your-tongue, Los científicos informaron hoy que toman la temperatura de las células individuales en el cuerpo humano, y descubrir por primera vez que las temperaturas en el interior no se adhieren a la norma familiar de 98,6 grados Fahrenheit. Presentaron la investigación en la 242ª Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society (ACS), que se lleva a cabo aquí esta semana.

Haw Yang y Liwei Lin, que colaboró ​​en la investigación, no usó un termómetro familiar para controlar la temperatura de las células, los 100 billones de paquetes microscópicos de piel, nervio, corazón, hígado y otros materiales que componen el cuerpo humano. Las células son tan pequeñas que casi 60, 000 cabrían en la cabeza de un alfiler común. Yang trabaja en la Universidad de Princeton y Lin en la Universidad California-Berkeley.

"Usamos" nanotermómetros ", ”Yang explicó. “Son puntos cuánticos, Cristales semiconductores lo suficientemente pequeños como para ir directamente a una celda individual, donde cambian de color a medida que cambia la temperatura. Usamos puntos cuánticos de cadmio y selenio que emiten diferentes colores (longitudes de onda) de luz que corresponden a la temperatura, y podemos ver eso como un cambio de color con nuestros instrumentos ".

Yang dijo que la información sobre las temperaturas dentro de las células es importante, pero sorprendentemente ausente entre los incontables terabytes de datos científicos disponibles en la actualidad.

"El interior de una celda es tan complicado, y sabemos muy poco al respecto, —Señaló. "Cuando uno piensa en química, La temperatura es uno de los factores físicos más importantes que pueden cambiar en una reacción química. Entonces, realmente queríamos saber más sobre la química dentro de una célula, que nos puede decir más sobre cómo ocurre la química de la vida ".

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que las temperaturas varían dentro de las células individuales. Yang explicó que miles de reacciones bioquímicas en la base de la vida están constantemente en marcha dentro de las células. Algunas de esas reacciones producen energía y calor. Pero algunas células son más activas que otras, y la energía no utilizada se descarga en forma de calor. Algunas partes de las células individuales también pueden estar más calientes porque albergan plantas de energía bioquímica denominadas mitocondrias para producir energía.

Los investigadores obtuvieron esa información insertando los nanotermómetros en células de ratón que crecían en placas de laboratorio. Encontraron diferencias de temperatura de unos pocos grados Fahrenheit entre una parte de algunas células y otra, con partes de las células tanto más calientes como más frías que otras. Sus medidas de temperatura aún no son lo suficientemente precisas para dar una cifra numérica exacta. El equipo de Yang también estimuló intencionalmente las células de formas que aumentaron la actividad bioquímica dentro de las células y observaron cambios de temperatura.

Yang dice que esos cambios de temperatura pueden tener impactos en todo el cuerpo para determinar la salud y la enfermedad. Aumenta la temperatura dentro de una celda, por ejemplo, puede cambiar la forma en que funciona el material genético llamado ADN, y así la forma en que los genes, que están hechos de ADN, trabaja. El cambio de temperatura también cambiará el funcionamiento de las máquinas moleculares de proteínas. A temperaturas más altas, algunas proteínas pueden desnaturalizarse, parando la producción.

"Con estos experimentos de nanotermómetro, Creo que somos los primeros en demostrar que las respuestas de temperatura dentro de las células vivas individuales son heterogéneas, o diferentes, ”Dijo Yang. "Esto nos lleva a nuestra próxima hipótesis, que es que las células pueden utilizar las diferencias de temperatura como una forma de comunicarse ".

El equipo de Yang ahora está realizando experimentos para determinar qué regula la temperatura dentro de las células individuales. Uno de los objetivos es aplicar la información para mejorar la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades.