近日，中國科學技術大學李銀妹課題組與上海交通大學魏勛斌教授合作，采用光鑷技術成功捕獲活體動物內(nèi)的細胞，發(fā)展了動物體內(nèi)細胞三維光學捕獲技術。研究成果于4月23日在線發(fā)表于Nature Communications。

　　在活的動物體內(nèi)研究細胞生長、遷移、細胞及蛋白質(zhì)間相互作用等生物學過程，對生命科學、醫(yī)學研究以及臨床診斷具有重大意義，因此體內(nèi)研究技術一直是活體研究熱點之一。

　　李銀妹課題組利用多年發(fā)展的光鑷技術，首次對活體動物內(nèi)的細胞實現(xiàn)光學捕獲。研究表明，光鑷可以直接深入到活體內(nèi)，對細胞進行有效操控。研究人員用光鑷穿過小鼠耳朵真皮層，到達深度約50微米毛細血管中，捕獲和操控血管中的紅細胞。將光鑷固定在血管中心，血管中快速流動的細胞經(jīng)過光阱時被逐漸減速，直到一個細胞停留在光阱中，光鑷將細胞捕獲，并實現(xiàn)了三維操控。同時，課題組在實驗中利用光陷阱的作用聚集紅細胞，實現(xiàn)了人為制造血管堵塞，并針對血管中已聚集的細胞團簇，拖拽其中一個細胞引導疏通，使聚集的細胞逐漸疏散開，恢復正常血液流動，實施非接觸手術式的血管疏通。研究中還提出了活體內(nèi)皮牛頓力定量測量的方法。

　　以往光鑷技術在生物醫(yī)學領域的應用僅限于體外的單分子和細胞研究。李銀妹課題組的這項研究技術能直接深入到動物活體內(nèi)對細胞進行實時觀察，操控與測量，實施非接觸式手術的實驗取證，從而開拓了光鑷技術研究活體動物新領域，為活體研究和臨床診斷提供了一種全新的技術手段。

　　Nature Communications網(wǎng)站以《醫(yī)學研究：用光清除血管被堵塞的血管》為題對該研究工作進行報道。報道指出：光鑷由激光聚焦形成，目前已經(jīng)被廣泛應用于諸如培養(yǎng)環(huán)境中的單分子生物物理研究。然而，光鑷之前還沒有被應用于操控活體動物體內(nèi)的細胞。李銀妹和她課題組成員將紅外激光聚焦于小鼠耳朵真皮層下的血管，然后通過改變激光強度實現(xiàn)血管堵塞，疏通血管。他們通過該技術將各個紅細胞從堵塞毛細血管簇中移開，實現(xiàn)血管中血流的恢復。

　　論文的第一作者為中國科大鐘敏成博士后和兼職教授魏勛斌教授。該研究得到了國家科技部“973”計劃、國家自然科學基金委和教育部中央高校基本科研業(yè)務費專項資金資助。