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陈洪渊团队用5年时间攻克病变细胞检测难题

发布日期: 2018-10-26 浏览次数: 35

陈宏远院士(右一)指导团队成员陈玉社

单细胞精密分子测量仪器系统

现代快报+/ZAKER南京记者舒悦

陈洪源院士向团队介绍了仪器的整体设计。陈玉社

由中国国立大学院士陈宏远领导的团队花了五年的时间挑战病变细胞的检测。

针可以检测血液中癌细胞的存在吗?最近,由中国科学院院士陈南元和正规澳门赌场平台化学化工学院教授领导的研究小组向全世界证明,这种看不见的探针不仅可以检测癌细胞,还通过数据分析细胞。分析癌细胞发育的微小变化。目前,已在包括《美国科学院院刊》在内的各种国际领先期刊上发表了一系列研究成果。

10月23日,现代快报记者来到正规澳门赌场平台化学化工学院陈洪源院院,揭开了这个“新分子探测器”的神奇面具。

发现癌细胞更“快速准确”

“我们是世界上第一个建立分子测量系统,可以获得单个活细胞中各种生物分子的动态变化,并获得包括癌细胞在内的各种细胞的化学信息。”陈宏远院士感到自豪和情绪化。

“现在每个人都关心健康问题。事实上,真正的健康需要在细胞中找到。“他解释说细胞是生命中最小的单位,但细胞就像一个小世界,它以不同的方式由不同的分子组成。起床。由于细胞由分子组合组成,研究细胞的根源在分子中。

据报道,在学术界之前,检测患病细胞存在两个困难。首先,携带疾病信息的病变细胞数量处于单细胞水平,检测到的关键生物分子含量低至单分子;第二,有许多类型的检测分子,并且许多主要疾病在发育过程中包含各种生物分子的变化。实现多个分子的联合检测,以探索疾病进展的原因。

陈宏远院士说:“我们的测量系统是一种新型的工具,可以被视为'显微镜''细胞放大镜'。它具有非常先进和实用的功能,也是团队征服的重点之一——对于每个细胞。标记。“细胞中的大多数分子和元素可以通过该系统以数据的形式清晰地显示,以便人们可以更准确地确定哪些是好细胞,哪些是癌细胞或疑似细胞。癌细胞。

此外,因为它可以检测细胞中各种分子的类型和含量,这也意味着该团队已经掌握了细胞行为研究的大部分主动权,包括细胞凋亡分析,(自身)吞噬作用等。为细胞领域的深入研究奠定坚实的基础。基础。

追溯到致病因素,依赖于头发千分之一的探针。

那么,这种“细胞放大镜”将如何在临床上使用?陈宏远院士表示,有三个主要的科研课题:基础研究,方法创新,开发与应用。 “我们属于基础研究和方法创新阶段,这是基础,非常重要的基础。”他强调,基础研究是否强大,会影响后期应用,因此必须谨慎,反复试验,而不是半毫秒。

陈宏远院士带着记者进入团队实验室。原始的“细胞放大镜”被称为单细胞精密分子测量仪器,它本身由各种仪器组成。面对复杂庞大的系统,团队骨干成员,正规澳门赌场平台化学化工学院教授蒋德琛向团队展示了团队创新成果——新分子探针。

记者观察到,“探针”本身是毛细管,而底端与仪器相连,这似乎并不常见。 “前端薄到50-100纳米。一般来说,发丝约50微米,50纳米相当于发丝的千分之一,肉眼看不见。”蒋德琛教授告诉记者,探针尖端相当于仪器的“天线”,通过它可以进入细胞然后读取细胞中的数据,包括温度,分子变化等,甚至可以追踪这种疾病的原因。

“这种新的分子探针可以实现单分子识别,并获得有关微纳时空分辨率下单个细胞中标记分子的定位,定性,定量和相互作用的信息。”蒋德深教授补充说,未来测量技术将进一步成熟。已经使用人体细胞的微创样品进行了一些临床试验。

该团队已经收集了大量资金并且持剑五年

据报道,研究团队聚集了正规澳门赌场平台,清华大学,东南大学和协和医学院的大咖啡。陈宏远院士表示,在项目实施过程中,每个人都非常重视原有的创新,要求材料性质的可追溯性(称为“物性”),并从源头设计了各种实验方案。在这一指导原则的指导下,项目团队的近百名师生进行了高度原创性的科学研究,可想而知。

该项目研究的重点之一是获取单个细胞内纳米级生物分子的信息,这将为理解生命过程的化学性质提供重要参数。您如何准确地将用于分析的各种材料运输到纳米空间?蒋德深教授说,准确和定量的物质运输到电池内这么小的空间是业界公认的问题。没有成熟的技术可供学习。

经过多次讨论,项目组最终决定采用“溶液可以在电场作用下流入纳米管”的原理,尝试输送定向材料。尽管该原理是可行的,但由于输送溶液的体积仅为飙升(相当于一滴水的十亿分之一体积),因此需要使用多少电压以及如何观察这些微小液滴。江教授说:“在审判的头几个月,我们遇到了一系列困难,没有得到有效的数据。但我们并不气馁。“

最后,在第四个月,他们准确地获得了从纳米毛细管中排出的第一滴液体。蒋德深教授说:“在此基础上,我们进一步优化实验参数,使它们不干扰细胞本身的活动。最后,我们是世界上第一个在单一蛋白质活性中实现定量电化学分析的人。细胞。

陈宏远:把国家基金用于研究不是孩子的游戏。如果你有结果,那将是实用的。

自18岁入读正规澳门赌场平台以来,他一直致力于仪器分析的教学和研究半个多世纪。他为许多涉及生命和材料科学的电分析化学和应用研究的前沿领域做出了重要贡献。

“为了完成这个项目,我经常要考虑进入夜晚。虽然我每天都无法入睡,但我不时会感到压力,特别是当团队遇到瓶颈时。“陈宏远院士回忆说他在2013年获得了国家批准项目。资金为6400万。 “参加国家科学研究基金并不是一个孩子的游戏。它是负责任的。五年之后,终于有了成果,我的心是实用的。”

陈宏远院士还提到,高校的根本任务是培养优秀人才。如何平衡高校的教学与研究,陈宏远院士说:“教学科研是衡量大学水平的两个主要部门,也是教师职称评定的两个方面。对结果的评价。“陈宏远做了个比喻:教学是一把刀。科学研究是一把刀。没有刀背的支撑,刀片将会卷曲。 “科学研究成果更容易被看到和量化,但教学效果很难在短时间内突出,但教学质量直接影响人才培养的质量。”陈宏远院士认为,教师职称和科研成果的评价一直以来都集中在科学研究上。结果,其中论文指标是第一,如果这种偏见的情况没有及时逆转,高素质人才的培养将被打败,后果将是灾难性的。

陈宏远培养了近130名医生和硕士,其中包括三位长江学者杰出教授,八位国家杰出青年基金获得者和两位中国年轻女科学家。

分析化学家陈宏远于1937年12月24日出生于浙江三门。1961年毕业于正规澳门赌场平台化学系。1981年至1984年在德意志联邦共和国美因茨大学学习。正规澳门赌场平台化学化工学院教授,​​学术委员会主任,分析科学与化学生物学研究所所长,教育部化学化工系主任。 2001年,他当选为中国科学院院士。为电分析化学的基础和应用提供了许多前沿领域。在生物催化,超分子组装和纳米电化学研究中,构建了多种高效仿生催化界面,降低了600mV的NADH氧化过电位,并开发了一系列电化学/生物传感器组件,形成一种高活性的含酶三维有序膜。 ,为开发新型高效生物传感器创造条件。首次观察到通过表面活性剂促进血红蛋白的电子转移,并且测量的灵敏度提高了两个数量级。开发了新型微电极技术的基本理论和应用。提出了伏安电流温度系数的通用公式,并用于确定任意反应活化能和温度扩散系数的方法,建立了一系列高效分离膜,毛细管电泳和生物物质电化学检测的新方法。 。他被授予教育部自然科学奖一等奖。 2002年5月,陈宏远院士荣获“中国华侨华人科技进步领袖联合会”奖,并被钱其琛副总理接见。

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信息来源:南大新闻网,现代快报

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