Novo nanotermômetro é capaz de medir temperatura de células

Ricardo Schinaider de Aguiar/ComCiência/Labjor/DICYT - Um novo tipo de termômetro, de escala microscópica, servirá não para medir a temperatura corporal, mas sim a temperatura de células específicas. O chamado “nanotermômetro”, desenvolvido por uma equipe de pesquisadores da universidade de Harvard, consegue detectar variações de milésimos de graus celsius que ocorrem dentro de células vivas. O dispositivo poderá ajudar a elucidar processos de biologia celular e tem potencial para ser utilizado na detecção de cânceres.

Para medir temperaturas com essa precisão, os cientistas utilizaram pequenos cristais de diamante. O diamante, quando puro, é constituído apenas por átomos de carbono. Os cristais usados, porém, continham impurezas, geralmente causadas pela substituição de alguns átomos de carbono por átomos de nitrogênio. Quando iluminados com um laser de luz verde, os diamantes ficam fluorescentes com luz vermelha. A intensidade da luz vermelha, devido às impurezas, varia de acordo com a temperatura. Assim, monitorando a intensidade da fluorescência dos cristais, é possível medir a temperatura do ambiente ao seu redor.

A técnica foi aplicada em uma célula de embrião humano. Os cristais de diamante, de aproximadamente 100 nanômetros de diâmetro, foram injetados dentro da célula através de um nanofio. Os pesquisadores foram capazes de detectar variações de temperatura de até 0,044 °C dentro da célula. Após o experimento, os pesquisadores afirmaram que a sensibilidade do nanotermômetro é cerca de dez vezes maior do que qualquer dispositivo para medir temperatura dentro de células vivas, mas que ainda pode melhorar. Quando testado fora de células, o nanotermômetro conseguiu medir variações de até 0,0018 °C.

“Nós temos agora uma ferramenta para medir temperatura em nível celular e podemos estudar como sistemas biológicos reagem a variações de temperatura”, diz Peter Maurer, um dos autores do estudo. As possíveis aplicações do nanotermômetro vão desde pesquisas básicas em biologia até pesquisas aplicadas em medicina. Diversos processos biológicos, como expressão gênica e metabolismo celular são afetados pela temperatura e podem ser estudados com o termômetro de diamante, bem como o desenvolvimento embriológico de organismos mais simples, como o nematódeo C. elegans. “Podemos, por exemplo, aumentar a temperatura de determinadas células e analisar se as células à sua volta diminuem ou aumentam sua taxa de reprodução”.

Além disso, o nanotermômetro tem potencial para ser utilizado até mesmo na detecção de cânceres, já que células de tumores malignos possuem um metabolismo mais rápido e temperatura mais elevada em relação às células de tecido saudável.