Разработана первая тепловая карта для отдельных эритроцитов

Международная исследовательская группа под руководством Университетов Барселоны и Падуи при участии Гёттингенского университета и Мадридских университетов Комплутенсе и Франсиско де Витория разработала новую методологию измерения производства энтропии в наномасштабе.

Новый подход позволил учёным измерить поток тепла, известный как скорость производства энтропии, в отдельных красных кровяных тельцах (эритроцитах). Исследование опубликовано в журнале Science.

• Метод: Исследователи измерили тепловой поток от активных метаболических сил внутри эритроцитов, количественно оценив рост энтропии путём наблюдения за непрерывными и хаотичными флуктуациями мембраны клетки.
• Подтверждение: Для проверки метода также использовались более сложные подходы, когда к мембране прикрепляли микрочастицы. Эти частицы не только измеряли флуктуации мембраны, но и позволяли прикладывать крошечные силы с помощью света.
• Эксперимент: Учёные из Гёттингенского университета провели высокочувствительные эксперименты. «Мы разработали эксперимент, в котором использовали фотоны, то есть свет, чтобы удерживать клетки настолько мягко, что нежный тепловой поток не нарушался светом, но всё же достаточно сильно, чтобы измерить его эффекты», — поясняет профессор Тимо Бетц.
• Значение: «Тепло — это симптом здоровья клетки, и это открытие может открыть новые пути для определения здоровья тканей», — объясняет ведущий исследователь профессор Феликс Риторт. Он добавляет, что «характеризация производства энтропии в живых системах имеет решающее значение для понимания эффективности процессов преобразования энергии».
• Перспективы: Прорыв имеет далеко идущие последствия для понимания метаболизма и переноса энергии в живых системах. Результаты могут быть полезны для применения в здравоохранении и медицине или указать путь к разработке новых умных материалов, использующих контролируемую скорость производства энтропии для реакции на слабые внешние стимулы.