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中国学者研发“钻石传感器”对肝癌细胞进行“超清晰成像”

来源:互联网  |  时间:2019-04-29  |  浏览:149

据中国新闻网报道,中国科技大学(USTC)的研究人员和合作者已经能够使用自主研发的“钻石传感器”拍摄分辨率为10纳米的肝癌细胞的“超清晰图像”。

研究结果发表在2019年4月出版的国际权威学术期刊《科学·进展》上。

据报道,中国科学技术大学杜江峰院士领导的中科院微观磁共振重点实验室研制出细胞原位纳米磁共振成像实验平台,与中科院生物物理所徐涛院士团队合作实现以上成果。

磁共振技术在现代医学中得到了广泛的应用,但传统的磁共振技术的空间分辨率高于微米级,无法在纳米级成像人体细胞。

据报道,细胞内生物分子产生的磁信号非常微弱,线圈传感器无法检测到,无法拍摄“高清照片”,也无法看到单分子结构。原位纳米核磁共振成像(NMR)和生物分子结构分析一直是生物研究中的“皇冠”难题。

今年,杜江峰院士带领的团队自主研发了纳米磁共振成像实验平台,该平台可以携带细胞样本,精确地接近平台的关键设备——“钻石传感器”。为了方便采集磁信号,该钻石传感器在悬臂梁的引导下,结合原子力显微镜的扫描方法,在空间中以纳米位移通过整个细胞剖面,最终实现对细胞内分子的成像。

该纳米磁共振成像实验平台,用于“诊断”“患者”是一种人肝癌细胞系(HepG2)。细胞中的铁蛋白分子含有铁离子,在室温下具有顺磁性。在纳米磁共振成像实验平台上,利用“金刚石传感器”可以检测出纳米磁共振成像所发出的磁信号。

为了准确检测铁离子,研究人员采用高压冷冻置换法将活细胞瞬间“冷冻”,然后用树脂材料包裹住活细胞,再用切片法将其表面切割成纳米级的光滑,以确保铁离子仍然存在于原系统中。

最终,研究人员在细胞的细胞器中观察到了铁蛋白,其分辨率达到了10纳米。


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