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中國科大科學家給肝癌細胞拍“超清寫真”

來源: 中安在線 編輯:章玲玲 2019-04-25 07:59:36  

一張肝癌細胞的“超清寫真”,標志著我國原位蛋白質磁成像分辨率挺進10納米時代! 4月23日,中國科學技術大學發布重要創新成果,該校杜江峰院士團隊與中科院生物物理所徐濤院士團隊合作,利用研制出的細胞原位納米磁共振成像實驗平臺,實現對細胞原位鐵蛋白分子中鐵離子的磁性自旋成像,將原位蛋白質磁成像分辨率推進到10納米。該成果發表在4月出版的著名期刊《科學·進展》上。

傳統磁共振技術無法對人體細胞內部分子成像。細胞內的生物分子大小為納米級別,產生的磁信號非常弱,線圈傳感器探測不了,拍不出“高清照片”。在細胞原位實現生物分子的納米級磁共振成像和結構解析,一直是生物學研究的“皇冠”難題。

今年,杜江峰院士團隊自主研制出細胞原位納米磁共振成像實驗平臺。該實驗平臺的關鍵器件是“鉆石傳感器”,能夠感應并接收到來自樣品的微弱磁信號,在激光和微波操控下,將接收到的細胞分子磁信號轉換成光信號,用光子探測器讀出信號并結合原子力顯微鏡進行成像。杜江峰院士團隊自制的納米磁共振成像實驗平臺,能搭載著細胞樣品,精準地靠近“鉆石傳感器”。細胞內的鐵蛋白分子中含有鐵離子,其在室溫下具有順磁性,在納米磁共振成像實驗平臺上,它發出的磁信號可以被“鉆石傳感器”探測到。為了讓鐵離子得到準確檢查,杜江峰院士團隊將活細胞在原位瞬間“凍住”,并用樹脂類材料包裹起來,再用切片的方法將表面修剪成納米級平整度,保證鐵離子還存在于原有系統中。最終,研究人員觀測到了細胞內部存在于細胞器中的鐵蛋白,而且分辨率達到了10納米。(桂運安)

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