利用單納米粒子散射光譜技術實時追蹤生物分子

華東理工大學研究人員利用自主搭建的多通道光譜儀器，觀測到單個納米粒子的光學信號，并通過將單粒子光譜技術與多種調控手段相結合，成功在線監(jiān)測到單個金、銀、銅納米粒子的生長過程，并將其應用于生物分子的實時追蹤。這項工作被Angew.Chem.Int.Ed.(德國《應用化學》雜志)以“hot paper”接收(Angew.Chem.Int.Ed., DOI: 10.1002/ange.201106482)，將在2012年首期雜志中以內封面形式發(fā)表。

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

圖為 實時監(jiān)測納米粒子在嵌入生物膜內的通道蛋白上的生長過程

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

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