我院何彥教授課題組在Nature Communications上發表研究成果

在國家自然科學基金的支持下，我院何彥教授帶領的生物醫學成像課題組的最新研究成果在“Nature Communications”（DOI: 10.1038/ncomms2722 ）發表。

衆所周知，細胞是生物體的結構和功能的基本單位，而在信号傳導調控下的細胞内的新陳代謝是實現生命活動的根本機制。硫化氫是人體内一種重要的信号傳導小分子，在包括血管的松弛、腦血管微循環、神經傳遞、炎症的産生、胰島素的分泌調節、線粒體能量的産生等許多重要生理和病理過程中發揮着重要的作用。由于高濃度的硫化氫會産生較大的細胞毒性，因而在進行信号傳導時細胞内會大量合成硫化氫，完成信号傳導後硫化氫又會被迅速的代謝并恢複至較低的濃度水平。在單細胞水平上對細胞内源性硫化氫的濃度及其變化進行實時檢測，對于硫化氫參與的信号傳導機制的研究具有十分重要的意義。然而受制于細胞内環境的複雜性，現有的方法難以對細胞内硫化氫進行實時原位定量分析。

在該項研究中，研究人員發展了一種金銀核殼結構的納米探針，利用有氧條件下銀與硫化氫的化學方應所引起的探針光譜變化，實現了對細胞内源性硫化氫的高靈敏度高選擇性檢測。該方法的主要原理是通過測量單個納米粒子探針在标準溶液中的反應動力學曲線，建立單個探針光譜信号變化與硫化氫濃度的關系，進而根據實時原位獲取的細胞内單個納米探針的光譜變化速率，獲得細胞内局部硫化氫濃度随時間變化的曲線。該項研究所建立的在單細胞層面上利用單粒子光譜成像技術和單粒子光譜動力學對小分子濃度及其動态變化進行實時檢測的方法，是分析化學領域中的開創性研究成果。這一方法的建立，為細胞和生物體内信号分子的動态檢測及其相關生命活動的研究提供了重要工具。

此外，何彥教授課題組利用光學顯微成像技術研究金納米粒子與細胞的相互作用已經取得了重大突破，多項研究成果在J Am Chem Soc，Anal Chem等國際學術期刊上發表。