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　　記者23日從中國科學技術(shù)大學獲悉，該校杜江峰院士與中科院生物物理所徐濤院士團隊合作，實現(xiàn)對細胞原位鐵蛋白分子中鐵離子的磁性自旋成像，將原位蛋白質(zhì)磁成像分辨率推進到了10納米以下。該研究成果日前發(fā)表在4月出版的《科學·進展》期刊上。
　　傳統(tǒng)磁共振技術(shù)的空間分辨率在微米級別以上，而細胞內(nèi)的生物分子大小為納米級別，產(chǎn)生的磁信號非常弱，線圈傳感器探測不了，拍不出“高清照片”，看不到單分子結(jié)構(gòu)。在細胞原位實現(xiàn)生物分子的納米級磁共振成像和結(jié)構(gòu)解析，一直是生物學研究的“皇冠”級難題。
　　杜江峰團隊自主研制出細胞原位納米磁共振成像實驗平臺，其關(guān)鍵器件是“鉆石傳感器”，它等效為一個單電子自旋量子比特?！般@石傳感器”能夠感應并接收到來自樣品的微弱的磁信號，在激光和微波操控下，再將接收到的細胞分子的磁信號轉(zhuǎn)換成光信號，用光子探測器讀出信號并結(jié)合原子力顯微鏡進行成像。
　　這個自制的納米磁共振成像實驗平臺，就像一架原子力顯微鏡，它能搭載著細胞樣品，精準地靠近“鉆石傳感器”。為方便“鉆石傳感器”收集磁信號，細胞樣品在懸臂梁的帶領(lǐng)下，結(jié)合原子力顯微鏡的掃描方法，在空間上鉆石傳感器以納米級別的位移“走遍”整個細胞剖面，最終實現(xiàn)對細胞內(nèi)分子的成像。
　　據(jù)介紹，原子力顯微鏡就像體檢床，搭載著處理過的細胞樣品，在磁成像平臺上進行掃描成像。最終，研究人員觀測到了細胞內(nèi)部存在于細胞器中的鐵蛋白，而且分辨率達到了10納米。該成果為未來實現(xiàn)細胞原位蛋白質(zhì)磁共振成像打下了良好的技術(shù)基礎，也為開展細胞原位分子尺度的磁共振譜學研究提供了可能。
　?。ㄔd于《科技日報》 2019-04-24 03版）