中國科學技術大學23日消息：該校科研人員與合作者利用自主研制的“鉆石傳感器”，能給肝癌細胞拍“超清寫真”，且分辨率達到了10納米。

       這一研究成果發表在2019年4月出版的國際權威學術期刊《科學·進展》上。

       據介紹，中國科學技術大學杜江峰院士領導的中科院微觀磁共振重點實驗室研制出細胞原位納米磁共振成像實驗平臺，與中科院生物物理所徐濤院士團隊合作實現以上成果。

       現代醫學廣泛使用磁共振技術，但傳統磁共振技術的空間分辨率在微米級別以上，無法對人體細胞內部納米級別的分子成像。

       據介紹，細胞內的生物分子產生的磁信號非常弱，線圈傳感器探測不了，拍不出“高清照片”，看不到單分子結構。在細胞原位實現生物分子的納米級磁共振成像和結構解析一直是生物學研究的“皇冠”難題。

       今年，杜江峰院士領導的團隊自主研制出納米磁共振成像實驗平臺，能搭載著細胞樣品，精準地靠近該平臺的關鍵器件——“鉆石傳感器”。為方便“鉆石傳感器”收集磁信號，細胞樣品在懸臂梁的帶領下，結合原子力顯微鏡的掃描方法，在空間上鉆石傳感器以納米級別的位移“走遍”整個細胞剖面，最終實現對細胞內分子的成像。

       這個納米磁共振成像實驗平臺，要“診斷”的“病人”是人的肝癌細胞株(HepG2)。細胞內的鐵蛋白分子中含有鐵離子，其在室溫下具有順磁性，在納米磁共振成像實驗平臺上，它發出的磁信號可以被“鉆石傳感器”探測到。

       為了讓鐵離子得到準確地檢查，研究人員通過高壓冷凍替代方法將活細胞瞬間“凍住”，并用樹脂類材料包裹起來，再用切片的方法將表面修剪成納米級平整度，保證鐵離子還存在于原有的系統中。

       最終，研究人員觀測到了細胞內部存在于細胞器中的鐵蛋白，而且分辨率達到了10納米。