中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)中科院微觀磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室杜江峰、石發(fā)展等與生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部魏海明教授等合作，在金剛石氮-空位色心量子精密測(cè)量技術(shù)的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面取得重要進(jìn)展，首次建立了腫瘤組織免疫磁顯微成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了組織水平微米分辨率的磁成像，其具有高穩(wěn)定性、低背景和腫瘤標(biāo)志物絕對(duì)定量的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了磁和光的多模態(tài)成像。相關(guān)研究成果于2022年1月26日以“Immunomagnetic microscopy of tumor tissues using quantum sensors in diamond”為題發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上[Proc Natl Acad Sci U S A 119(5),e2118876119(2022)]。 [1KuzCcK}  
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癌癥是目前導(dǎo)致人類死亡最多的疾病之一，對(duì)癌癥分子機(jī)理的研究和臨床早期精確診斷是有效治療的基礎(chǔ)。而對(duì)腫瘤在組織水平的成像是癌癥研究和臨床診斷的關(guān)鍵一環(huán)，尤其是在癌癥的診斷中，雖然有各種醫(yī)學(xué)影像方法，但病理組織檢測(cè)仍然是癌癥確診的“金標(biāo)準(zhǔn)”。因此，對(duì)組織病理學(xué)方法的發(fā)展具有重要生物學(xué)和臨床意義�，F(xiàn)行主流的病理組織成像方法包括H&E染色、免疫組化和免疫熒光等，以光學(xué)成像為主，它們?nèi)菀资艿焦鈱W(xué)背景強(qiáng)、信號(hào)不穩(wěn)定、定量不準(zhǔn)確和不同光學(xué)方法不能共用等問題的影響，進(jìn)而影響組織病理檢測(cè)的精準(zhǔn)性。 ]+$?u&0?w  
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磁共振成像（MRI）有望解決光學(xué)成像的上述不足，然而，傳統(tǒng)MRI受限于低靈敏度和低空間分辨率，很難應(yīng)用于組織水平微米分辨率的成像。在本工作中，研究團(tuán)隊(duì)利用近年發(fā)展起來的一種新興量子磁傳感器——金剛石中的氮-空位色心（NV色心，一種金剛石單晶中的原子缺陷），自主建立寬場(chǎng)磁成像裝備，結(jié)合量子精密測(cè)量與免疫磁標(biāo)記技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了微米分辨率的腫瘤組織磁成像，并用于肺癌等的檢測(cè)。具體而言，研究團(tuán)隊(duì)首先發(fā)展了組織水平的免疫磁標(biāo)記方法，通過抗原-抗體的特異性識(shí)別，將20 nm直徑超順磁顆粒特異標(biāo)記在腫瘤組織中的PD-L1等靶蛋白分子上，接著將組織樣品緊密貼附在金剛石表面，然后利用金剛石中分布在近表面約百納米的一層NV色心作為二維量子磁傳感器，在400nm分辨率的磁顯微鏡上進(jìn)行磁場(chǎng)成像（圖1），在毫米級(jí)的視野范圍里達(dá)到微米級(jí)空間分辨率，最后通過深度學(xué)習(xí)模型重構(gòu)磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)的磁矩分布，為定量分析提供基礎(chǔ)（圖2）。 Ic4H#