中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院（簡稱“重慶研究院”）和中國科學(xué)院上海高等研究院（簡稱“高研院”）共同攻關(guān)，在活性神經(jīng)細胞尼古丁響應(yīng)的無標記太赫茲檢測研究中取得進展。尼古丁是對人體有害的化合物，會導(dǎo)致神經(jīng)損傷和腦腫瘤，因此研究尼古丁對神經(jīng)細胞的作用具有重要意義。研究者們通常使用細胞標記技術(shù)來評估尼古丁對細胞的影響，但是該類技術(shù)不僅耗時、成本高，而且會引入其它化學(xué)成分干擾細胞的生理狀態(tài)。因此迫切需要一種無標記技術(shù)來檢測尼古丁對神經(jīng)細胞的影響，揭示尼古丁對神經(jīng)細胞影響的內(nèi)在機理。
研究團隊發(fā)展了一種太赫茲時域衰減全反射光譜分析技術(shù)，以無標記、無損的方式成功地檢測了尼古丁對正常和癌變神經(jīng)細胞的影響。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)細胞，還可以有效地評估尼古丁對神經(jīng)細胞的毒理效應(yīng)。這項工作為尼古丁對神經(jīng)細胞的影響提供了新的重要信息，也為研究藥物對細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》。
研究團隊在這一工作之前初步建立了太赫茲時域衰減全反射光譜的無標記細胞檢測技術(shù)，曾探索研究了生物活性成分人參皂苷對膠質(zhì)瘤細胞的作用，為評估生物活性物質(zhì)對細胞的療效和篩選細胞靶向藥物開辟了一條新途徑。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》。
上述工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院核心關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目的資助。
相關(guān)論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115697
https://doi.org/10.1364/BOE.452952
