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中科院蘇州醫(yī)工所發(fā)展出超越零模波導納米光學腔 研究外泌體膜表面單分子相互作用具重要的生物學意義。然而，由于外泌體尺寸小，通常在幾十納米至數(shù)百納米之間，造成檢測外泌體和納米量級蛋白的生物分子之間的結(jié)合事件是頗為困難的。因此，科研人員提出了一種超越零模波導納米光學腔，更高效激發(fā)單分子熒光，獲得高的信噪比（19.5）、良好的占有率（12%-23%），克服了大體積生物材料加載的納米腔尺寸限制。 進一步，科研人員探索了超越零模波導納米光學腔對外泌體表面蛋白質(zhì)結(jié)合事件的動態(tài)成像。利用這一方法，該工作測量出外泌體表面的單個跨膜CD9蛋白與其單克隆抗體之間的結(jié)合事件，表明探測單分子事件的范圍突破了零模波導孔的物理尺寸的限制，可用于分析從幾十納米到數(shù)百納米的單個分子與生物材料的相互作用，如微囊泡和凋亡體等。該研究為探討外泌體表面分子的相互作用提供了方法，有望應用于外泌體作用機制研究、藥物篩選、腫瘤診療等場景。  超越零模波導納米光學腔的工作原理示意圖。（a）納米光學腔的光學檢測系統(tǒng)示意圖；（b）傳統(tǒng)光波導的原理示意圖；（c）納米光學腔的原理示意圖。  外泌體表面單個蛋白質(zhì)分子結(jié)合過程中熒光信號強度的實時記錄。（a、d）對照組的熒光信號實時記錄結(jié)果；（b）實驗組的熒光信號實時記錄結(jié)果；（c）對實驗組的熒光漂白步驟統(tǒng)計；（e）傳統(tǒng)顯微方法獲得的熒光信號實時記錄結(jié)果；（f）對傳統(tǒng)顯微方法的熒光漂白步驟統(tǒng)計；（g）單個納米光學腔內(nèi)熒光隨時間變化過程的影像照片。 研究工作得到國家重點研發(fā)計劃和國家自然科學基金等的支持。 |
