中國電子元件行業(yè)協(xié)會(huì )
China Electronic Components Association
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)23日消息：該?？蒲腥藛T與合作者利用自主研制的“鉆石傳感器”，能給肝癌細胞拍“超清寫(xiě)真”，且分辨率達到了10納米。
這一研究成果發(fā)表在2019年4月出版的國際權威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進(jìn)展》上。
據介紹，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)杜江峰院士領(lǐng)導的中科院微觀(guān)磁共振重點(diǎn)實(shí)驗室研制出細胞原位納米磁共振成像實(shí)驗平臺，與中科院生物物理所徐濤院士團隊合作實(shí)現以上成果。
現代醫學(xué)廣泛使用磁共振技術(shù)，但傳統磁共振技術(shù)的空間分辨率在微米級別以上，無(wú)法對人體細胞內部納米級別的分子成像。
據介紹，細胞內的生物分子產(chǎn)生的磁信號非常弱，線(xiàn)圈傳感器探測不了，拍不出“高清照片”，看不到單分子結構。在細胞原位實(shí)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(xué)研究的“皇冠”難題。
今年，杜江峰院士領(lǐng)導的團隊自主研制出納米磁共振成像實(shí)驗平臺，能搭載著(zhù)細胞樣品，精準地靠近該平臺的關(guān)鍵器件——“鉆石傳感器”。為方便“鉆石傳感器”收集磁信號，細胞樣品在懸臂梁的帶領(lǐng)下，結合原子力顯微鏡的掃描方法，在空間上鉆石傳感器以納米級別的位移“走遍”整個(gè)細胞剖面，最終實(shí)現對細胞內分子的成像。
這個(gè)納米磁共振成像實(shí)驗平臺，要“診斷”的“病人”是人的肝癌細胞株(HepG2)。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(shí)驗平臺上，它發(fā)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地檢查，研究人員通過(guò)高壓冷凍替代方法將活細胞瞬間“凍住”，并用樹(shù)脂類(lèi)材料包裹起來(lái)，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的系統中。
最終，研究人員觀(guān)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。
