中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)“重慶研究院”）和中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)“高研院”）共同攻關(guān)，在活性神經(jīng)細(xì)胞尼古丁響應(yīng)的無(wú)標(biāo)記太赫茲?rùn)z測(cè)研究中取得進(jìn)展。尼古丁是對(duì)人體有害的化合物，會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)損傷和腦腫瘤，因此研究尼古丁對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的作用具有重要意義。研究者們通常使用細(xì)胞標(biāo)記技術(shù)來(lái)評(píng)估尼古丁對(duì)細(xì)胞的影響，但是該類(lèi)技術(shù)不僅耗時(shí)、成本高，而且會(huì)引入其它化學(xué)成分干擾細(xì)胞的生理狀態(tài)。因此迫切需要一種無(wú)標(biāo)記技術(shù)來(lái)檢測(cè)尼古丁對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的影響，揭示尼古丁對(duì)神經(jīng)細(xì)胞影響的內(nèi)在機(jī)理。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種太赫茲時(shí)域衰減全反射光譜分析技術(shù)，以無(wú)標(biāo)記、無(wú)損的方式成功地檢測(cè)了尼古丁對(duì)正常和癌變神經(jīng)細(xì)胞的影響。研究發(fā)現(xiàn)，太赫茲吸收系數(shù)與活性神經(jīng)細(xì)胞的增殖、結(jié)構(gòu)形態(tài)和成分變化密切相關(guān)。利用該技術(shù)，不但可以區(qū)分正常和癌變的神經(jīng)細(xì)胞，還可以有效地評(píng)估尼古丁對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的毒理效應(yīng)。這項(xiàng)工作為尼古丁對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的影響提供了新的重要信息，也為研究藥物對(duì)細(xì)胞作用提供了一種新的技術(shù)手段。相關(guān)研究成果以" Terahertz label-free detection of nicotine-induced neural cell changes and the underlying mechanisms "為題發(fā)表于《Biosensors and Bioelectronics》。
研究團(tuán)隊(duì)在這一工作之前初步建立了太赫茲時(shí)域衰減全反射光譜的無(wú)標(biāo)記細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)，曾探索研究了生物活性成分人參皂苷對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的作用，為評(píng)估生物活性物質(zhì)對(duì)細(xì)胞的療效和篩選細(xì)胞靶向藥物開(kāi)辟了一條新途徑。相關(guān)研究成果以" Label-free study on the effect of a bioactive constituent on glioma cells in vitro using terahertz ATR spectroscopy "為題發(fā)表于《Biomedical Optics Express》。
上述工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目的資助。
相關(guān)論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115697
https://doi.org/10.1364/BOE.452952
