发布日期:2014年05月16日
4月17日,著名学术期刊《德国应用化学》Angew. Chem.在线发表题为“Live-cell stimulated Raman scattering imaging of alkyne-tagged biomolecules”的论文,该研究由工学院材料科学与工程系教授、生物动态光学成像中心研究员黄岩谊课题组与化学学院陈兴课题组合作完成。(论文链接DOI: 10.1002/anie.201400328)
该研究开发了一种全新的活细胞成像技术,利用炔基标记手段并巧妙地应用了受激拉曼显微成像技术,成功实现了对活细胞的脂类、核酸、蛋白质和糖类等关键生物分子的特异性、低干扰的三维成像,突破了成像标记基团的尺寸极限。
生物标记成像是生命科学及医学研究中的基本工具,但是现有的许多标记手段,例如荧光蛋白和小分子荧光标记等方法,往往对被标记分子的化学和生物学性质产生较大影响,因而有较大的局限性。为了突破这一局限,两个课题组采用了一个新的生物标记方式。他们将一个简单的化学键——炔基,即碳碳三键——标记在特定的生物分子中,利用这一化学健尺寸小(键长仅0.12纳米)的优势尽量减少对活细胞等生物体系的扰动,也是目前光学显微成像标记的尺寸极限。
为了观测这一标记,他们采用了炔基特征的拉曼散射信号,这一信号正好处于细胞拉曼散射的“静默区”,可以很好地避免背景信号干扰;但是这一由化学键的振动而产生的信号及其微弱,传统的拉曼散射检测手段由于信号采集所需时间太长,无法应用于活细胞上。他们通过受激拉曼散射技术,大大增强了信号强度,从而克服了这一困难,实现了高速、高灵敏的三维活细胞成像。这项工作为活细胞的标记与成像提供了一种全新的技术,有望开启一系列荧光成像难以实现的研究。
北京大学博士生洪森炼和陈涛为该论文共同第一作者。该工作得到了国家自然科学基金委员会和科技部资助。
(转自:北京大学工学院网站)
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