中科大利用光镊技术实现动物体内细胞三维光学捕获
近日,中国科学技术大学李银妹课题组与上海交通大学魏勋斌教授合作,选取光镊技术成功捕获活体动物内的细胞,发展了动物体内细胞三维光学捕获技术。钻研成就于4月23日在线颁发于Nature Communications。
在活的动物体内钻研细胞成长、迁徙、细胞及蛋白质间相互作用等生物学过程,对性命科学、医学钻研以及临床诊断拥有沉大意思,因而体内钻研技术一向是活体钻研热点之一。
李银妹课题组利用多年发展的光镊技术,初次对活体动物内的细胞实现光学捕获。钻研批注,光镊能够直接深刻到活体内,对细胞进行有效操控。钻研人员用光镊穿过幼鼠耳朵真皮层,达到深度约50微米毛细血管中,捕获和操控血管中的红细胞。将光镊固定在血管中心,血管中急剧流动的细胞经过光阱时被逐步减速,直到一个细胞停顿在光阱中,光镊将细胞捕获,并实现了三维操控。同时,课题组在尝试中利用光陷阱的作用荟萃红细胞,实现了报答造作血管梗塞,并针对血管中已荟萃的细胞团簇,拖拽其中一个细胞疏导畅通,使荟萃的细胞逐步分散开,复原正常血液流动,执行非接触手术式的血管畅通。钻研中还提出了活体内皮牛顿力定量丈量的步骤。
以往光镊技术在生物医学领域的利用仅限于体表的单分子和细胞钻研。李银妹课题组的这项钻研技术能直接深刻到动物活体内对细胞进行实时观察,操控与丈量,执行非接触式手术的尝试取证,从而启发了光镊技术钻研活体动物新领域,为活体钻研和临床诊断提供了一种全新的技术伎俩。
Nature Communications网站以《医学钻研:用光断根血管被梗塞的血管》为题对该钻研工作进行报路。报路指出:光镊由激光聚焦形成,目前已经被宽泛利用于诸如造就环境中的单分子生物物理钻研。然而,光镊之前还没有被利用于操控活体动物体内的细胞。李银妹和她课题组成员将红表激光聚焦于幼鼠耳朵真皮层下的血管,而后通过扭转激光强度实现血管梗塞,畅通血管。他们通过该技术将各个红细胞从梗塞毛细血管簇中移开,实现血管中血流的复原。
论文的第一作者为中国科大钟敏成博士后和兼职教授魏勋斌教授。该钻研得到了国度科技部“973”打算、国度天然科学基金委和教育部中央高8蒲幸滴穹炎ㄏ钭式鹪拗。