Revolutionaire nanothermometers: nauwkeurige temperatuurmeting zonder contact!

Revolutionaire nanothermometers: nauwkeurige temperatuurmeting zonder contact!

Er gebeuren spannende dingen in de wereld van de nanotechnologie! Onderzoekers hebben opmerkelijke vooruitgang geboekt bij de ontwikkeling van luminescerende nanothermometers, die voornamelijk gebaseerd zijn op de eigenschappen van metaal-organische raamwerken (MOF). Deze nieuwe wonderen zijn niet alleen geminiaturiseerde thermometers, maar ook niet-invasieve hulpmiddelen die kunnen worden gebruikt in de nanogeneeskunde en vooral in het kankeronderzoek. Tijdschrift rapporteerden dat MOF's zijn samengesteld uit organische en anorganische componenten en een kristallijne poreuze structuur hebben, wat een groot potentieel heeft voor verschillende toepassingen.

Een echt innovatief aspect van deze technologie is het gebruik van met lanthanide gedoteerde materialen. Deze materialen bieden een hoge nauwkeurigheid en efficiëntie en worden daarom beschouwd als een geschikte vervanging voor traditionele thermische sondes. Kroegen benadrukt dat de thermometers worden gestimuleerd door ultraviolet, zichtbaar of nabij-infrarood licht, waardoor emissies worden uitgezonden in biologische venstergebieden die diepere weefselpenetratie mogelijk maken.

Hoe MOF werkt en voordelen

Een van de belangrijkste voordelen van deze nieuwe thermometrie is dat conventionele thermometers zoals thermokoppels niet geschikt zijn voor niet-invasieve toepassingen. In plaats daarvan maakt nanothermometrie gebruik van luminescentie, waarbij materialen worden gebruikt die licht uitstralen als functie van de temperatuur. Hélène Brault, docent aan de Nantes Université, is nauw betrokken bij onderzoek naar op lanthaniden gebaseerde MOF's. Met deze materialen kunnen temperaturen tussen 100 Kelvin en kamertemperatuur worden gemeten en kunnen zelfs kankercellen worden gedetecteerd die warmer zijn dan gezonde cellen.

Een ander voordeel ligt in de productie van deze nanodeeltjes. Dit gebeurt via hydrothermische methoden of door microgolfverwarming in water. De droom is om temperatuurmetingen met een optisch signaal over grote afstanden uit te kunnen voeren zonder afhankelijk te zijn van elektrische aansluitingen. De technologie kan bijvoorbeeld ook worden gebruikt om motorturbines te monitoren.

De toekomst van nanothermometrie

Het onderzoek van Brault wordt ondersteund door het Agence Nationale de la Recherche (ANR) in het “THERMOF”-project en zou in de toekomst ook onderzoek naar andere lanthaniden zoals holmium en thulium kunnen omvatten. Gezien de multifunctionele toepassingen van MOF, zoals cold chain monitoring, krijgt deze technologie steeds meer aandacht. Door infraroodlicht te gebruiken om de temperatuur in menselijk weefsel te meten, laten onderzoekers zien dat de mogelijkheden vrijwel onbeperkt zijn.

Deze ontwikkelingen laten zien dat de combinatie van nanotechnologie en moderne materialen niet alleen een revolutie teweeg kan brengen in de gezondheidszorg, maar ook zeer praktische toepassingen zal vinden in ons dagelijks leven. Er breekt een spannende tijd aan!