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“荧光探针”点亮细胞世界 |
——记山东师范大学“细胞稳态调控活性分子的荧光成像研究”项目科研团队 |
走进山东师范大学明升手机化工与材料app学院实验室,在激光显微镜下,“荧光探针”使细胞呈现出色彩斑斓的效果,形态各异的图案仿佛将人带入鲜花与极光交融的海洋。然而,你能想象这不起眼的“荧光探针”通过成像监测,便能实现尽早地发现和预防重大疾病吗?
山东师范大学明升手机化工与材料app学院唐波、董育斌、李平、王鹏、李娜等领衔的科研团队,经过近二十年的刻苦攻关,有效地解决了细胞成像这一难题,极大地推动了该领域的国际研究步伐,他们完成的“细胞稳态调控活性分子的荧光成像研究”项目于近日获得2018年度国家自然app二等奖,成为首个以第一完成单位获得国家自然app奖的山东省省属高校。
早在2000年前后,当时国内的明升m88app和光学成像等研究领域刚刚兴起,团队领头人唐波教授便敏锐地意识到分析明升手机和明升m88app的紧密结合,必将推动一个新型交叉研究领域的兴起。从此,一个以明升手机、生物学、明升手机版等多学科为支撑,以揭示重大疾病的发现和治疗为使命的团队应运而生。
2013年初,以山东师范大学为项目牵头单位、唐波为首席app家的国家重大app研究计划(973)项目“重大疾病相关的若干重要难检活性小分子细胞内纳米传感研究”正式启动。“一定要把目光瞄准国际科研领域的最前沿,只有站位高、视野宽、反应快,才能把握住科研领域的时代脉搏,产出高质量的研究成果。”唐波不仅自己以此为标杆,还将这一理念植入了全体科研团队的“基因”之中。
自然app奖评审的核心指标就是原创性,而这正是“细胞稳态调控活性分子的荧光成像研究”项目的“撒手锏”。该项目在国际上率先构建成多种新型发光材料,解决了材料量子产率低与波长不可调的关键问题,为研制具有高灵敏度与光谱空间可分辨探针的筛选、设计、构建奠定了重要的理论基础。
“在原有的检测方法中,荧光信号灵敏度差、转换效率较低,会直接影响成像质量,从而会导致医生对病人的病情错判。我们的成果创新性地运用特异性识别活性分子的机理与能量转移、电子转移等光信号转换机制,成功实现了对糖蛋白、葡萄糖、microRNA等活性分子的高选择性识别,检测速度和准确性都得到了极大提高。”长江学者董育斌教授说。
“在疾病发生之前,我们可以通过细胞内特定指标的变化来作出预警,从而尽早地预防和治疗。而这种指标变化,需要找到特殊的化合物即‘探针’,注入活体细胞后,用高能荧光显微镜来检测‘探针’光学信号的改变来确定。”为团队作出重要贡献的徐克花教授介绍说,他们的工作就是寻找化合物、研发新材料“探针”,实现高准确度和超高灵敏检测的突破。
“这与现阶段明升手机版临床上采用的肿瘤检测方式不同。传统的血液检测,可能因样本离开人体而导致准确性下降,假阳性比例很高,比如前列腺癌的假阳性比例最高达60%。而使用CT检查,当发现病灶时,病情一般已进入中晚期。”青年长江学者李娜教授说,“因此,使用荧光成像方法,通过新材料‘探针’在活细胞里面检测活性物质,且是在体外保真环境进行,无创伤,无伤害。”
目前,团队师生所在的明升手机学科近十年来稳居ESI全球前1%,团队成员均有稳定的国家级课题作为依托,堪称精兵强将。“我们研究团队,不仅有明升手机专家,还引进了生物、明升手机版、物理等方面的人才。大家学术背景非常多元,团队在开拓新的研究领域和方向时也非常方便。”泰山学者青年专家高雯说。
(本报记者 赵秋丽 冯帆 本报通讯员 姚昌)
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