熵通常与无序和混乱联系在一起，但在生物学中，它与能量效率有关，并且与新陈代谢(维持生命的一组化学反应)密切相关。

由巴塞罗那大学和帕多瓦大学领导、哥廷根大学、马德里康普顿斯大学和弗朗西斯科·维多利亚大学参与的国际研究小组现已开发出一种测量纳米尺度熵产生的新方法。

新方法使科学家能够测量单个红细胞的热流，即熵产率。该研究发表在《科学》杂志上。

研究人员使用了一种新方法，通过简单地观察红细胞膜的连续和不稳定的波动来量化增加的熵，从而测量红细胞内活跃代谢力的热流。

为了确保这种方法有效，研究人员还创建了更复杂的方法，将微米大小的小颗粒粘在膜上，这不仅可以用来测量膜的波动，还可以施加产生的微小力只需用光照射粒子即可。

这种胶体颗粒(悬浮在液相中的小固体颗粒)可以被视为测量和操纵活细胞膜运动的极好方法。为了使用实际红细胞进行计算，研究人员使用了基于膜的直接光学操作的实验方法，以及光学传感和超快实时成像显微镜。

哥廷根大学的研究人员通过进行灵敏而精确的实验做出了贡献。“我们开发了一项实验，使用光子(我们指的是光)来轻轻地固定细胞，使微妙的热通量不会受到光的干扰，但仍然足够强以测量其影响，”来自该研究所的蒂莫·贝茨教授说。哥廷根生物物理研究所。

巴塞罗那大学纳米科学与纳米技术研究所首席研究员 Felix Ritort 教授解释说：“热量是细胞健康的一个症状，这一发现可能开辟确定组织健康的新方法。” 他补充道：“表征生命系统中的熵产生对于理解能量转换过程的效率至关重要。”

人们对测量物理和生物系统中的熵产生非常感兴趣，因为它们与许多其他系统相关。“这一突破对于我们理解生命系统中的新陈代谢和能量运输具有深远的影响，”贝茨说。

“此外，这些发现可能对健康和医学应用有用，或者指导开发新的智能材料，利用受控的熵产生率来对小的外部刺激做出反应。”