新技術拍出肝癌細胞“超清寫真”

磁共振成像是現代醫學重要的檢查與診斷手段，但只能達到微米級的空間分辨率。近期，中國科學技術大學杜江峰院士團隊與中科院生物物理所徐濤院士團隊合作，運用自主研發的新技術平臺與方法，成功將原位蛋白質磁成像分辨率推進到了10納米級別，并拍攝到肝癌細胞的“超清寫真”。國際權威學術期刊《科學·進展》發表了該研究成果。

磁共振技術在現代醫學中被廣泛用于人體組織成像。但傳統磁共振技術的空間分辨率在微米級別，無法對人體細胞的內部分子成像。這是由于細胞內的生物分子大小為納米級別，產生的磁信號非常弱，線圈傳感器難以探測。在細胞原位實現生物分子的納米級磁共振成像和結構解析，一直是國際生物學研究的難題。

基于多年的持續研究，近期杜江峰院士團隊研制出一個新型磁共振成像實驗平臺，該平臺的關鍵器件“鉆石傳感器”，能夠感應并接收到細胞分子的微弱磁信號，再將磁信號轉換成光信號進行成像。

他們與徐濤院士團隊合作，通過“高壓冷凍替代法”將活細胞瞬間“凍住”，并用樹脂材料包裹起來，用切片法將表面修剪成納米級平整度。最終，研究人員在磁成像平臺上對人的肝癌細胞掃描成像，觀測到了細胞內部的鐵蛋白，分辨率達到了10納米，成功拍攝到肝癌細胞的“超清寫真”。

據介紹，此次研究成果為未來實現細胞原位的蛋白質磁共振成像應用打下了良好的技術基礎，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。