我实验室何彦教授课题组在Nature Communications上发表研究成果

在国家自然科学基金的支持下，我实验室何彦教授带领的生物医学成像课题组的最新研究成果在“Nature Communications”（DOI: 10.1038/ncomms2722 ）发表。
   众所周知，细胞是生物体的结构和功能的基本单位，而在信号传导调控下的细胞内的新陈代谢是实现生命活动的根本机制。硫化氢是人体内一种重要的信号传导小分子，在包括血管的松弛、脑血管微循环、神经传递、炎症的产生、胰岛素的分泌调节、线粒体能量的产生等许多重要生理和病理过程中发挥着重要的作用。由于高浓度的硫化氢会产生较大的细胞毒性，因而在进行信号传导时细胞内会大量合成硫化氢，完成信号传导后硫化氢又会被迅速的代谢并恢复至较低的浓度水平。在单细胞水平上对细胞内源性硫化氢的浓度及其变化进行实时检测，对于硫化氢参与的信号传导机制的研究具有十分重要的意义。然而受制于细胞内环境的复杂性，现有的方法难以对细胞内硫化氢进行实时原位定量分析。
   在该项研究中，研究人员发展了一种金银核壳结构的纳米探针，利用有氧条件下银与硫化氢的化学方应所引起的探针光谱变化，实现了对细胞内源性硫化氢的高灵敏度高选择性检测。该方法的主要原理是通过测量单个纳米粒子探针在标准溶液中的反应动力学曲线，建立单个探针光谱信号变化与硫化氢浓度的关系，进而根据实时原位获取的细胞内单个纳米探针的光谱变化速率，获得细胞内局部硫化氢浓度随时间变化的曲线。该项研究所建立的在单细胞层面上利用单粒子光谱成像技术和单粒子光谱动力学对小分子浓度及其动态变化进行实时检测的方法，是分析化学领域中的开创性研究成果。这一方法的建立，为细胞和生物体内信号分子的动态检测及其相关生命活动的研究提供了重要工具。
  此外，何彦教授课题组利用光学显微成像技术研究金纳米粒子与细胞的相互作用已经取得了重大突破，多项研究成果在J Am Chem Soc，Anal Chem等国际学术期刊上发表。