中國學(xué)者研制出“鉆石傳感器”，給肝癌細胞拍“超清寫真”

磁共振成像是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)重要的檢查與診斷手段，但只能達到微米級的空間分辨率。近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)杜江峰院士團隊與中科院生物物理所徐濤院士團隊合作，運用自主研發(fā)的新技術(shù)平臺與方法，成功將原位蛋白質(zhì)磁成像分辨率推進到了10納米級別，并拍攝到肝癌細胞的“超清寫真”。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)·進展》日前發(fā)表了該研究成果。

近期杜江峰院士團隊研制出一個新型磁共振成像實驗平臺，該平臺的關(guān)鍵器件“鉆石傳感器”，能夠感應(yīng)并接收到細胞分子的微弱磁信號，再將磁信號轉(zhuǎn)換成光信號進行成像。

磁共振技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中被廣泛用于人體組織成像。但傳統(tǒng)磁共振技術(shù)的空間分辨率在微米級別，無法對人體細胞的內(nèi)部分子成像。這是由于細胞內(nèi)的生物分子大小為納米級別，產(chǎn)生的磁信號非常弱，線圈傳感器難以探測。在細胞原位實現(xiàn)生物分子的納米級磁共振成像和結(jié)構(gòu)解析，一直是國際生物學(xué)研究的難題。

基于多年的持續(xù)研究，近期杜江峰院士團隊研制出一個新型磁共振成像實驗平臺，該平臺的關(guān)鍵器件“鉆石傳感器”，能夠感應(yīng)并接收到細胞分子的微弱磁信號，再將磁信號轉(zhuǎn)換成光信號進行成像。

他們與徐濤院士團隊合作，通過“高壓冷凍替代法”將活細胞瞬間“凍住”，并用樹脂材料包裹起來，用切片法將表面修剪成納米級平整度。最終，研究人員在磁成像平臺上對人的肝癌細胞掃描成像，觀測到了細胞內(nèi)部的鐵蛋白，分辨率達到了10納米，成功拍攝到肝癌細胞的“超清寫真”。

據(jù)介紹，此次研究成果為未來實現(xiàn)細胞原位的蛋白質(zhì)磁共振成像應(yīng)用打下了良好的技術(shù)基礎(chǔ)，也為開展細胞原位分子尺度的磁共振譜學(xué)研究提供了可能。

（新華社 徐海濤）