基础研究|暨南大学研制出一种生物兼容的纳米光学探针

近日，纳米光子学研究院教授李宝军、副教授李宇超及其合作者利用光操控技术成功组装出一种生物兼容的纳米光学探针，实现了对人体血液中白血病细胞的高精度探测，相关成果发表在国际著名学术期刊 ACS Nano(IF=13.7)，并被选为该期封面，ACS Nano还在In Nano专栏以“It's alive! Living nanoprobes made of cells”为题对该成果进行了报道。李宇超副教授为论文第一作者，李宝军教授为共同通讯作者。至此，该团队已有11篇论文被选为国际著名学术期刊封面或内封面。

近场纳米光学探针被广泛应用于高精度探测和超分辨成像等领域。然而，现有的光学探针一般由贵金属和半导体材料组装而成，生物兼容性较差，且容易破坏生物样品。为此，李宝军教授团队将一个生物兼容的球形酵母细胞附着在一根锥形光纤的尖端，作为生物微透镜，使从光纤尖端出射的近红外光通过生物微透镜形成汇聚光束，再利用该汇聚光束产生的光学梯度力捕获一串乳酸杆菌细胞，作为生物波导，构成一根生物兼容的纳米光学探针。然后，将组装好的探针伸入到人体血液内，移动探针使其尖端靠近血液中的白血病细胞后，再往探针中通入短波长的紫外光来激发白血病细胞膜上的荧光蛋白分子，实现了对蛋白分子发出的荧光信号的收集和探测，为进一步探索白血病细胞的病变机理提供了一种高精度、无损伤的光学方法。