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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:52

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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