上海应物所在金纳米粒子活细胞成像和胞内运输方面取得进展

上海应物所在金纳米粒子活细胞成像和胞内运输方面取得进展

近日，中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与加州大学圣地亚哥分校合作，发展了一种基于金纳米粒子的荧光 - 纳米等离子体双模态成像 fPlas 探针，并对其在胞内运输中的聚集过程及聚集态对其传输动力学的影响开展研究。相关结果发表于《自然 - 通讯》（Nature Communications, 2017, 5, 15646）。

胞吞及囊泡运输是细胞信号传导和能量交流的重要生理过程。其中，纳米粒子的胞吞和胞内运输过程研究是设计新型纳米药物载体和纳米诊疗方法的基础。物理生物学研究室的博士研究生刘蒙蒙和副研究员李茜等在研究员樊春海和加州大学教授 Lal 的指导下，通过发展 fPlas 探针实现了在单细胞水平半定量研究纳米粒子聚集状态的方法，可以清晰区分活细胞中呈单分散、小聚集体和大聚集体的金纳米粒子，并与暗场显微镜下的绿色、黄色以及亮黄色颗粒信号分别对应。他们进一步通过纳米等离子体成像与荧光成像的联用，实现了活细胞内纳米粒子聚集状态与定位信息同时获取。对金纳米粒子在细胞内通过微管进行运输，并且对在运输过程中发生逐步聚集的过程进行了实时成像，发现其聚集状态对相关囊泡的运动状态有重要影响。这一研究结果揭示了纳米粒子在细胞内的运输与其聚集状态直接相关，为设计新型纳米药物提供了新的思路和靶点。