重慶研究院在單個生物大分子太赫茲超分辨成像取得進展

文章来源:重庆研究院 发表时间:2020-12-28

  近日,中國科學院重慶綠色智能技術研究院(簡稱:重慶研究院)、中國科學院大學重慶學院、中國科學院上海高等研究院(簡稱:高研院)、清華大學和上海交通大學研究團隊共同攻關,在單個生物大分子的太赫茲超分辨光譜成像方面取得重大突破。單個生物大分子的太赫茲探測有望揭示傳統單分子技術難以提供的生物大分子的物理化學、結構以及生物分子間相互作用等重要信息。因而,對深入認識和理解生物大分子的作用與功能具有重要意義。然而,由于生物大分子的尺寸(納米級)與太赫茲波長(亞毫米級)嚴重失配,加之生物大分子對太赫茲波的響應較弱,致使單個生物大分子的太赫茲探測成爲國際上長期未能突破的科學難題。 

  研究團隊利用石墨烯具有原子級的平整度、穩定的單蛋白分子物理吸附能力以及超強的太赫茲波反射性能,設計並采用具有最佳近場太赫茲信號增強能力的鉑納米探針,結合單分子樣品制備技術,在國際上率先實現了單個蛋白分子(免疫球蛋白和鐵蛋白)的太赫茲光譜成像探測,爲單分子水平上生物大分子的太赫茲探測研究提供了有效方法。相關工作以“Near-Field Nanoscopic Terahertz Imaging of Single Proteins”爲題于1211日在線發表于國際著名期刊SmallIF 11.5),並被遴選爲封面文章。重慶研究院博士研究生楊忠波爲該論文第一作者,重慶研究院王化斌研究員和高研院李江研究員爲共同通訊作者。 

  在前期研究,相關研究團隊已先後突破實現了生物組織(Biotechnology Progress 2018, DOI: 10.1002/btpr.2741)和單細胞(Cell Proliferation 2020, DOI: 10.1111/cpr.12788)的太赫茲超分辨成像檢測。 

  相關論文鏈接:  

  https://doi.org/10.1002/smll.202005814 

    

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