《基於電漿熱納米探針技術的單細胞分析》是依託南京大學，由陳子軒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於電漿熱納米探針技術的單細胞分析
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳子軒
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
傳統細胞感測策略利用探針與目標生物分子之間的相互作用產生信號並對其進行分析，其回響時間、抗干擾能力、靈敏度均受到探針對目標分子特異性識別能力的限制，因而無法實現對細胞內的一些瞬間生物化學反應的精準分析。為了實現這一目標，需要發展一種更加靈敏、快速的感測模式。化學反應總伴隨著熱的變化，因此可以直接利用細胞中生化反應產生的熱對單細胞行為進行動態分析，從而避免與被測生物分子的接觸，該策略在單細胞分析中具有極大的套用潛力。本項目擬合成具有熱回響性能的電漿納米探針，利用其在溫度變化時產生的散射光信號，實現對細胞內局部溫度的高靈敏實時成像，並以此對細胞內的發熱生理過程進行動態追蹤。在此基礎上，擬利用該納米探針在周期性雷射輻照下發生的振動，開發一種電漿熱納米振子，其振動信號不受非特性吸附生物分子的影響，利用這一性質，我們擬將該熱納米振子套用於單分子級別的細胞分析。
結題摘要
傳統細胞感測策略利用探針與目標生物分子之間的相互作用產生信號並對其進行分析，其回響時間、抗干擾能力、靈敏度均受到探針對目標分子特異性識別能力的限制，因而無法實現對細胞內的一些瞬間生物化學反應的精準分析。為了實現這一目標，需要發展一種更加靈敏、快速的感測模式。化學反應總伴隨著熱的變化，因此可以直接利用細胞中生化反應產生的熱對單細胞行為進行動態分析，從而避免與被測生物分子的接觸，該策略在單細胞分析中具有極大的套用潛力。本項目嚴格按照既定研究計畫進行，順利地完成所制定的全部研究目標。首先，本項目搭建了TIRF-雷射電漿熱顯微鏡，採用雙色脈衝雷射作為TIRF光源對單顆粒金納米棒探針的LSPR散射光進行激發，並通過自主創製的算法對其光譜波長進行高時空分辨成像。通過對探針進行細胞靶向性修飾後將其孵育至HeLa細胞內部，最終實現單細胞內的局部瞬態熱成像這一目標。同時，本項目自主研製搭建了共軸雙物鏡成像系統，提出表面等離子共振耦合暗場顯微成像技術。利用這一技術研製了電漿光碟機熱納米振子，實現了單分子miRNA雜交動力學分析。此外，本項目基於自主研製的全內反射暗場顯微鏡，利用石墨烯可調的光散射性質，打造了一種基於石墨烯的電化學顯微成像系統GEM，可以實現對石墨烯表面微小電荷變化的成像分析。本項目目前共發表SCI論文9篇，其中影響因子大於5.0的論文9篇。項目成員參加了2次國內相關領域學術會議和3次國際會議。在經費使用方面，本項目嚴格遵照國家法律法規及南京大學經費管理規定，專款專用，符合預算書的規定。
