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光镊技术成功捕获活体动物细胞

2013-05-09 14:07
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  中国科学技术大学光学与光学工程系李银妹课题组,近日与上海交通大学魏勋斌教授合作,采用活体动物内的细胞,发展了动物体内细胞三维光学捕获技术。

  在活的动物体内研究细胞生长、迁移、细胞及蛋白质间相互作用等生物学过程,对生命科学、医学研究及临床诊断具有重大意义,因此体内研究技术一直是活体研究热点之一。

  李银妹课题组利用光镊技术,首次对活体动物内的细胞实现光学捕获。研究表明,光镊可以直接深入到活体内,对细胞进行有效操控。研究人员用光镊穿过小鼠耳朵真皮层,到达深度约50微米毛细血管中,捕获和操控血管中的红细胞。将光镊固定在血管中心,血管中快速流动的细胞经过光阱时被逐渐减速,直到一个细胞停留在光阱中,光镊将细胞捕获,并实现了三维操控。

  课题组还利用光陷阱的作用聚集红细胞,人为制造出血管堵塞;针对血管中已聚集的细胞团簇,拖拽其中一个细胞引导疏通,使聚集的细胞逐渐疏散开,恢复正常血液流动,从而实施非接触手术式的血管疏通。

  过去,光镊技术在生物医学领域的应用仅限于体外的单分子和细胞研究。李银妹课题组的这项研究技术能直接深入到动物活体内,对细胞进行实时观察、操控与测量,实施非接触式手术的实验取证,从而开拓了光镊技术研究活体动物新领域,为活体研究和临床诊断提供了一种全新的技术手段。

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