利用單納米粒子散射光譜技術(shù)實(shí)時(shí)追蹤生物分子

華東理工大學(xué)研究人員利用自主搭建的多通道光譜儀器，觀測(cè)到單個(gè)納米粒子的光學(xué)信號(hào)，并通過將單粒子光譜技術(shù)與多種調(diào)控手段相結(jié)合，成功在線監(jiān)測(cè)到單個(gè)金、銀、銅納米粒子的生長(zhǎng)過程，并將其應(yīng)用于生物分子的實(shí)時(shí)追蹤。這項(xiàng)工作被Angew.Chem.Int.Ed.(德國(guó)《應(yīng)用化學(xué)》雜志)以“hot paper”接收(Angew.Chem.Int.Ed., DOI: 10.1002/ange.201106482)，將在2012年首期雜志中以內(nèi)封面形式發(fā)表。

文章的通訊作者是華東理工大學(xué)龍億濤教授，第一作者為博士研究生秦利霞，以色列耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)(Hebrew University of Jerusalem)參與了該研究，這項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃的資助。

圖為 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)納米粒子在嵌入生物膜內(nèi)的通道蛋白上的生長(zhǎng)過程

金、銀、銅貴金屬納米粒子具有等離子共振散射性質(zhì)，這種散射光譜比現(xiàn)有的熒光光譜強(qiáng)度高且更穩(wěn)定，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用到生物傳感、分子識(shí)別中。目前單納米顆粒水平的散射光譜仍處于新興階段，其在活細(xì)胞代謝的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)應(yīng)用以及物理學(xué)探究是現(xiàn)今的研究熱點(diǎn)。

此前，該課題組利用這一光譜儀器平臺(tái)已成功捕獲活細(xì)胞內(nèi)NADH的分布圖像并應(yīng)用到抗癌藥物的篩選(Angew.Chem.Int.Ed., 2011, 50, 6789-6792);與上海中科院應(yīng)用物理所合作，在DNA檢測(cè)中也取得了創(chuàng)新性的成果(Angew.Chem.Int.Ed., DOI: 10.1002/anie.201105121)。目前他們?cè)诩{米光譜方面正開展更多的工作，希望能夠?qū)崿F(xiàn)單分子水平的生物分子檢測(cè)追蹤以及獲得更多生命活動(dòng)的微觀信息。