上海交大，中科大Nature子刊文章备受关注

　　来自中国科技大学，上海交通大学的研究人员发表了题为“Trapping red blood cells in living animals using optical tweezers”的文章，利用一种新型技术，捕获并操纵了活体小鼠中皮下毛细血管内的红细胞，从而拓展了动物活细胞动力学研究的应用技术，相关成果公布在Nature Communications杂志上。

　　文章的通讯作者为上海交通大学生物医学工程系魏勋斌教授，以及中国科技大学李银妹教授。魏勋斌教授现任上海交通大学特聘教授，主要研究肿瘤和免疫的在体光学影像和分子探针技术，曾首先建立了可实时无损监测小动物循环肿瘤细胞的在体流式图像系统。李银妹教授一直致力于光镊技术及其应用的研究，这项研究成果是交叉学科交融的成果。

　　非侵入性生物成像领域目前已经采用各种显微技术和共聚焦等技术，提高了图像的精确度，使得科学家们能深入探索活细胞中细胞过程的分子事件。但是尽管可以在细胞水平上操控微观物体，然而一些生理上的机制，依然无法在体内通过观察细胞而得到解析。

　　在这篇文章中，研究人员利用红外光镊，捕获并操纵了活体小鼠中皮下毛细血管内的红细胞。光镊(tweezer)是20世纪末激光技术领域的重大发明之一，能应用光的力学效应有效地操控微小粒子，用于研究纳微尺度下物质相互作用。

　　利用这种技术，研究人员实现了非接触式的微操作，清除了阻塞的微血管。而且研究人员还进一步评估了毛细管中的光阱刚度(optical trap stiffness)。这些研究工作进一步拓展了光镊在动物活细胞动力学研究中的应用。

　　活体动物成像技术主要包括体内成像和体外成像两个方面，其中体外荧光显微技术一直以来都是现代生命科学研究的基础之一：给荧光基团配上一个合适的配体，比如抗体或者量子点，然后将其与组织样品或者细胞培养物一起温育，最后加上光照，这样标记的分子就能通过显微镜显示出来。但是体外方法有一个“致命伤”——不能在天然环境下描绘生物过程，因此研究人员逐渐从体外观测转向对体内生物体过程的研究。

　　光镊可以捕获几十纳米透明粒子，但受光学显微镜分辨的极限而无法观察。因此能够捕获的同时观察纳米粒子成了光镊技术深入研究纳米粒子的瓶颈。此前中科大的研究人员在传统光学显微镜光镊系统上从侧面耦合一束片状激光照射样品，在特定的激光入射位置，使样品中粒子的散射光可通过显微镜成像;克服光镊的阱位与显微成像面以及激光照射面三者严格重合的技术关键，实现了光镊捕获100纳米聚苯乙烯小球的同时也能在整个显微视场中观察纳米粒子，达到了光镊捕获纳米粒子的同时也能观测的目的。

　　除此之外，近期《科学通报》推出了一期专辑，汇集了来自华中科技大学，上海交通大学，东南大学，华南师范大学等多处研究机构，关于纳米生物成像的最新进展，包括涉及基于金纳米粒子的荧光分子信标，靶向多肽连接的量子点，水相合成量子点常用的方法, 以及其在细胞成像及活体成像中的应用等等各个方面的内容，从不同的侧面反应了当前纳米生物成像的某些国际、国内动态。