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Small:单细胞铁含量的高精度定量和分布显微成像

2021-01-05 10:51:22浏览:772来源:MaterialsViews   

超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)凭借其独特的磁响应特性,目前在生物医学领域具有广泛的应用场景,如细胞示踪,药物递送、细胞分选与肿瘤热疗等。这些应用通常需要将SPIONs标记到细胞内从而实现外部磁场对细胞的控制,因此,细胞内铁含量的精确定量对摸索最佳标记剂量以及研究纳米颗粒与细胞相互作用等方面有着重要意义。目前的铁含量测量技术必须依赖于专门的仪器,且只能提供细胞群的平均含量,无法可视化细胞内铁含量的分布情况。

东南大学生物科学与医学工程学院的顾宁教授和南方科技大学的韦齐和教授合作发展了一种新方法,把比尔-朗伯定律和数字光学显微成像结合,实现了单个细胞内铁含量的高精度成像和定量。该方法的原理在于利用经典的普鲁士蓝染色法将细胞内的SPIONs转化为Fe3+,再转化为普鲁士蓝,从而实现对SPIONs的染色。利用配置好的普鲁士蓝溶液来建立CCD亚像素强度比与每个像素的铁质量的标准曲线,细胞染色的光学图像就可以被转换为铁分布图,且能够提供单细胞的铁含量检测,其精确度高达每像素0.01飞克。值得关注的是此方法只需要一个配置了彩色数码相机的光学显微镜,这是大多数实验室中常见的工具,因此可以被广泛推广于实验研究和临床应用,此外,本方法还可以用于骨髓铁过载疾病的研究和诊断。

       相关论文在线发表在Small(DOI: 10.1002/smll.202005474)。文章的第一作者是东南大学博士生叶德文,合作者还包括鼓楼医院的谢园园,苏州科技大学的陈博和中国科学院生态环境研究中心的刘思金教授。

(责任编辑:小编)
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