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熒光探針成像技術(shù) 幫助人們看清“神經(jīng)”活動
2020年05月08日 08:33:18 來源：儀器網(wǎng) 點擊量：4094

由于熒光探針分子具有合成簡單,、靈敏度高、選擇性好以及可直接觀察等優(yōu)點,，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于分子,、離子檢測和細胞成像技術(shù)中。但近年來,，隨著熒光探針技術(shù)的不斷發(fā)展以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域更高的檢測需求,，促使著熒光探針成像技術(shù)往更高靈敏度、更高選擇性,、更低檢測限,、更快的分析速度等方面發(fā)展。

　　【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)動態(tài)】生老病死,，一直是地球上所有生物體都無法逃脫的一個生命歷程,。在人類文明的發(fā)展過程中，我們從未停止過與疾病和衰老的抗?fàn)?。相比于古人,，我們現(xiàn)在的壽命其實已經(jīng)延長了很多。不可否認(rèn)的是,，醫(yī)學(xué)事業(yè)的不斷進步在這一過程中發(fā)揮出了巨大作用,。但也正是物理、化學(xué)以及生物等學(xué)科的共同促進,，才促使著人們醫(yī)學(xué)事業(yè)不斷取得新突破,。熒光探針成像技術(shù)，就是近年來在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中逐漸發(fā)展起來的一項新技術(shù),。
 
　　相信日常生活中,，很多人對于熒光探針技術(shù)都是一知半解。其實只要你用心了解的話,，就會在自然環(huán)境中發(fā)現(xiàn)很多熒光現(xiàn)象,，例如螢火蟲、熒光棒以及閃閃發(fā)光的水母等,。熒光探針,，是熒光分析方法的重要工具,，是建立在光譜化學(xué)和光學(xué)波導(dǎo)與測量技術(shù)基礎(chǔ)上，選擇性地將分析對象的化學(xué)信息轉(zhuǎn)變?yōu)榉治鰞x器容易測量的熒光信號的分子測量裝置,。在一定體系中,，當(dāng)熒光探針受到周圍環(huán)境的影響時，會與某種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)或物理反應(yīng),，導(dǎo)致該分子的熒光信號發(fā)生相應(yīng)改變,，從而使人們獲知周圍環(huán)境的特征以及環(huán)境中的某種特定信息。
 
　　由于熒光探針分子具有合成簡單,、靈敏度高,、選擇性好以及可直接觀察等優(yōu)點，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于分子,、離子檢測和細胞成像技術(shù)中,。但近年來，隨著熒光探針技術(shù)的不斷發(fā)展以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域更高的檢測需求,，促使著熒光探針成像技術(shù)往更高靈敏度,、更高選擇性、更低檢測限,、更快的分析速度等方面發(fā)展,。
 
　　鉀元素是人體重要的金屬元素，其不僅可以調(diào)節(jié)細胞內(nèi)滲透壓和體液的酸堿平衡,、參與細胞內(nèi)糖和蛋白質(zhì)的代謝,。同時，由于它能夠影響生物神經(jīng)的健康和興奮,，維持神經(jīng)元間的突觸傳遞,，因此在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，鉀離子濃度變化是研究神經(jīng)系統(tǒng)功能及其異常的重要方式,。然而,，現(xiàn)有的鉀離子探針只能用對人體傷害較大的紫外光或可見光激發(fā)，因其在活組織中易被吸收和散射而只能應(yīng)用于大腦淺層,，面臨著抗干擾性差,，選擇低，難以區(qū)分鈉,、鉀離子等多種制約,，無法實現(xiàn)鉀離子的特異性監(jiān)測。
 
　　據(jù)科技日報報道,，近日我國科研人員開發(fā)了一種可用近紅外光激發(fā)的鉀離子熒光納米探針,，可實時監(jiān)測伴隨神經(jīng)活動的鉀離子濃度的動態(tài)變化。據(jù)了解,，該探針的直徑為85納米左右,，具有內(nèi)核上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒,、中間層鉀離子感應(yīng)探針以及外層的鉀離子選擇性薄膜這三層核殼結(jié)構(gòu)，是靈敏度較高的特異鉀離子探針,。
 
　　目前,，科研人員已經(jīng)利用該探針成功監(jiān)測了斑馬魚和小鼠腦中伴隨神經(jīng)活動的鉀離子濃度的動態(tài)變化。這一新型探針的開發(fā),，不僅為設(shè)計近紅外光激發(fā)的其他離子特異探針提供了新思路,，同時也為探究神經(jīng)元細胞內(nèi)、外離子活動的變化開辟了實時動態(tài)監(jiān)測的新方法,。
 
　　經(jīng)過漫漫幾千年的發(fā)展,，人類現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)先進了。從物理學(xué)中的超聲波,、核磁共振到化學(xué)界的放射性元素診斷,、再到生物學(xué)中的細胞與基因工程，各個領(lǐng)域中的無數(shù)科技成果都在不斷促進著人類醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展,。相信隨著更多醫(yī)學(xué)成果的不斷涌現(xiàn)，在應(yīng)對疾病與死亡,、延長人類壽命等方面,，我們也將會更加得心應(yīng)手。
 
　　編輯點評：作為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中逐漸發(fā)展起來的一項新技術(shù),，熒光探針成像技術(shù)的 熒光性質(zhì)可隨所處環(huán)境的性質(zhì),，如極性、折射率,、粘度等改變而靈敏地改變,，該技術(shù)也在標(biāo)記抗原或抗體、表面活性劑膠束,、雙分子膜,、蛋白質(zhì)活性位點等處微觀特性的探測中發(fā)揮著積極的作用。
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