火眼金睛——比度計光聲分子影像檢測活體甲基汞

2021-01-18 MaterialsViews

水汙染作為四大汙染之一，問題日益嚴重。重金屬是水汙染的主要汙染源之一，特別是汞（水銀）、鎘、鉛、鉻等離子具有顯著生物毒性，它們在水體中不能被微生物降解，只能發生形態的轉化和分散。例如微生物將無機汞離子（Hg2+）轉換為脂溶性的甲基汞（MeHg+），使汙染物毒性增加，並經食物鏈以高濃度累積在魚體內。脂溶性甲基汞易穿過生物膜並引起生物體大腦和神經系統的損傷，尤其是對孕婦和嬰兒危害極大，人類食用這種汙染魚類也會引起甲基汞中毒而致病。據調查，人類每年向水體排放的工業廢水中含有上萬噸的汞，大部分最終進人海洋，對人類健康產生的潛在的長期危害相當嚴重，因此甲基汞被視為危害最大的毒性重金屬汙染物。目前，對於甲基汞的檢測主要包括氣相色譜（GC）、高效液相色譜（HPLC）、毛細管電泳（CE）、耦合特異性探測如原子螢光光譜（AFS）或電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）等，但這些方法樣品的預處理十分繁瑣，且不能檢測活體樣本。

中國藥科大學顧月清教授課題組、深圳大學醫學部生物醫學工程學院黃鵬教授課題組和美國國立衛生研究院（NIH）的陳小元教授課題組合作，在活體重金屬離子檢測領域取得重要進展，第一作者為中國藥科大學劉熠副教授和深圳大學王生博士。該合作團隊發展了一種比度光聲（PA）成像檢測活體甲基汞的方法，利用脂質體（LP）和MeHg+特異性響應花青染料（hCy7）通過自組裝形成水溶性納米探針（LP-hCy7）。當存在MeHg+時，LP-hCy7將通過環化反應形成LP-hCy7』導致位於690 nm處的PA信號（PA690）降低，而位於860 nm處的PA信號（PA860）顯著增強。通過PA信號比（PA860/PA690）來檢測活體生物樣品中MeHg+的含量。該比度光聲成像檢測活體甲基汞方法具有特異性好、靈敏度高和實時可視化的優點，在生物活體重金屬離子檢測領域，猶如火眼金睛，具有廣泛的應用前景。

相關論文發表在Advanced Materials (DOI:10.1002/adma.201606129)上。

雙酶-核殼結構的納米粒子在ATP-H2O2原位順序檢測及成像中的應用

金核-量子點衛星結構探針在可視化實時監測miRNA

分級靶向策略——腫瘤治療的新篇章（黃鵬）

（點擊以上標題可以閱讀原文）


MaterialsViewsChina

官方微信平臺

聚焦材料新鮮資訊

材料大牛VS新秀訪談
MVC論文排行榜每月新鮮出爐
熱愛科研的你還在等什麼，快加入我們一起微互動吧！！！

微信號：materialsviews

微博：materialsviews中國

歡迎個人轉發和分享，刊物或媒體如需要轉載，請聯繫：

materialsviewschina@wiley.com

關注材料科學前沿，請長按識別二維碼


點擊左下角「閱讀原文」，閱讀Advanced  Materials原文

相關焦點

  • 深圳先進院等在腫瘤光聲分子成像研究中取得進展
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所生物醫學光學與分子影像中心劉成波副研究員團隊、德克薩斯大學奧斯汀分校化學系Jonathan教授團隊、韓國高麗大學化學系Jong Seung教授團隊合作，探索了可拓展順磁性金屬卟啉類物質光聲成像機理，發現以金屬錳為中心的德克薩卟啉衍生物（錳德克薩卟啉：MMn）存在順磁性、德克薩卟啉強吸收性、無螢光發射損耗特性
  • 分子影像行業解析:診斷行業新機遇
    分子影像（Molecular Imaging）又稱為分子成像，是指在活體狀態下，應用醫學影像學方法來實現顯示活體內細胞、分子或者基因水平的生物學、病理學過程，還可以進一步實現疾病早期定量與定性診斷相關研究的前沿學科。醫學分子影像結合檢測基因或者納米材料的分子探針，採用多模態成像方法，最終實現對體內特定的靶點進行分子水平的無創傷成像。
  • 分子影像可對腫瘤實施惡變前分子異常有效檢測
    國內著名影像學專家、哈醫大四院院長申寶忠教授多年來致力於此項研究，由其主編的國內第一本專業的分子影像學專著《分子影像學》由人民衛生出版社出版，由其任學科帶頭人的哈醫大四院分子影像實驗室也於日前獲批黑龍江省普通高校重點實驗室。
  • 多模態分子影像的研究進展
    、細胞水平和亞細胞水平的特定分子，反映活體狀態下分子水平的變化，對其生物學行為在影像方面進行定性和定量研究。分子影像是一個新興的跨學科領域，融合了分子生物學、物理學、化學、放射醫學、核醫學、計算機醫學等多個學科，其主要成像方法包括5類：①光學成像：包括生物發光成像、螢光成像（fluorescence imaging，FI）、光聲成像（photo
  • 深圳先進院等研發出跨尺度光聲成像系統
    近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所生物醫學光學與分子影像研究室研究員宋亮、副研究員劉成波團隊，與美國德克薩斯A&M大學教授Jun Zou團隊合作，研製出基於自由空間光傳輸和MEMS高速掃描成像的跨尺度光聲顯微成像技術，實現相同時間尺度，活體小動物從微觀到宏觀的跨尺度無創高速成像。
  • 鶴山市人民醫院影像中心:黑白世界裡的「火眼金睛」
    鶴山市人民醫院影像中心：黑白世界裡的「火眼金睛」 2020-09-06 12:30 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務
  • ...分子共組裝與生物功能分子響應解組裝策略開展多模態活體成像分析
    近日，南京大學化學化工學院生命分析化學國家重點實驗室葉德舉教授課題組構建了肝臟靶向、穀胱甘肽（GSH）響應的三模態分子影像探針生物標誌物特異性成像探針，能夠對疾病標誌物進行準確的成像分析，已成為疾病早期檢測的重要工具。雖然人們已經開發出炎症標誌物（如活性氧和鹼性磷酸酶）特異性響應的分子影像探針用於在活體層面對急性肝炎進行成像分析，然而這些已報導的探針主要基於螢光成像，無法對較深位置的肝臟進行高解析度的成像分析。因此，急性肝炎的活體成像檢測仍有較大挑戰。
  • 2019醫學分子影像與探針天津高峰論壇成功召開
    他表示醫學分子影像和探針技術是分子生物學、納米材料學、醫學影像學、計算機學等學科的交叉領域，同時涵蓋腫瘤靶向成像、基因成像以及細胞信號傳導通路等尖端技術，是未來影像醫學和精準醫療重要分支，希望藉助此次論壇進一步增進跨單位多學科之間的交流，搭建產學研醫充分交流互動的平臺，推動醫學分子影像和探針領域的技術進步，為中國相關產業發展貢獻應有的力量。
  • 珀金埃爾默與軍事醫學科學院野戰輸血研究所共建 「小動物活體影像...
    2014年8月27日，專注於提高人類健康及生存環境安全的全球領先企業珀金埃爾默（PerkinElmer,Inc.）公司（NYSE：PKI）宣布，與軍事醫學科學院野戰輸血研究所合作組建的「軍事醫學科學院野戰輸血研究所——珀金埃爾默小動物活體影像技術服務與研發中心」正式掛牌，並舉行揭幕儀式
  • Pearl Imager活體成像系統——靈敏,簡單,高效的螢光成像技術
    摘要： Pearl Imager活體成像系統以其獨特的近紅外螢光優勢大大推動了螢光成像在各種生命活動、疾病過程深入認識中的應用。     隨著近幾十年在基因組、蛋白質組及代謝組學的重大突破，現代醫學正逐漸使用分子手段診斷和治療疾病，而這一過程越來越依賴於其相關的分子過程。
  • 《轉》訪中國科學院分子影像重點實驗室主任田捷教授:影像組學新技術和光學多模融合分子影像
    在分子影像研究方面，以光學分子影像為核心，融合多種分子影像成像模態，獲取腫瘤等重大疾病在分子細胞水平的影像學信息，突破了常規醫學成像技術只能檢測疾病在功能代謝和器官結構上異常的瓶頸，促進了疾病早期檢測、精準治療和相關生理病理研究，將分子影像與手術導航技術深度融合，開展了腫瘤術中光學分子影像手術導航方法研究、設備研製和臨床轉化應用，為個體化精準手術提供高精度和高靈敏度的實時影像學導航
  • 《自然-通訊》：上層海洋甲基汞侵入到馬裡亞納海溝
    文章的第一通訊作者孫若愚介紹，進入到海洋中的汞在細菌的作用下會轉化為劇毒的甲基汞，而甲基汞易於在生物中富集，並通過食物鏈進入到高營養級魚類以及哺乳動物和人體中。比如，箭魚中的甲基汞濃度為鮭魚的40倍。因此，在全球變化的大背景下，海洋甲基汞的生成、轉化和富集的研究對於制定全球和區域性環境政策（如《關於汞的水俁公約》）具有重要的意義。
  • 免疫影像學:分子影像引導下的免疫治療
    然而，由於腫瘤的異質性以及PD-L1表達的動態變化，傳統的免疫組化檢測方式難以實現對PD-L1表達的實時定量準確檢測。相比於傳統PD-L1免疫組化的檢測方法，分子影像通過特異性的分子探針能夠無創、實時、動態地對腫瘤部位的PD-L1表達水平進行定量分析，從而為指導免疫檢查點阻斷治療帶來新機遇。
  • 「十二五」國家科技支撐計劃項目「分子影像前沿技術和產品開發...
    「十二五」國家科技支撐計劃項目「分子影像前沿技術和產品開發」通過了科技部近日組織的項目結題。    惡性腫瘤的早期檢測效果會直接影響癌症病人的治療效果和五年生存率，對於癌症病人臨床診療具有十分重要的意義。
  • 免疫影像學：分子影像引導下的腫瘤免疫治療
    然而，由於腫瘤的異質性以及PD-L1表達的動態變化，傳統的免疫組化檢測方式難以實現對PD-L1表達的實時定量準確檢測。相比於傳統PD-L1免疫組化的檢測方法，分子影像通過特異性的分子探針能夠無創、實時、動態地對腫瘤部位的PD-L1表達水平進行定量分析，從而為指導免疫檢查點阻斷治療帶來新機遇。
  • 南京大學葉德舉教授課題組提出分子共組裝與生物功能分子響應解組裝策略開展多模態活體成像分析
    近日，南京大學化學化工學院生命分析化學國家重點實驗室葉德舉教授課題組構建了肝臟靶向、穀胱甘肽（GSH）響應的三模態分子影像探針雖然人們已經開發出炎症標誌物（如活性氧和鹼性磷酸酶）特異性響應的分子影像探針用於在活體層面對急性肝炎進行成像分析，然而這些已報導的探針主要基於螢光成像，無法對較深位置的肝臟進行高解析度的成像分析
  • 身份識別之人臉活體檢測
    隨著科技的不斷發展，人臉識別技術越發的成熟，在金融、門禁、考勤、人證合一等領域中廣泛應用，而活體檢測是人臉識別中的重要環節，在近年來也得到了越來越多的關注。　　一、活體檢測的常用方法　　1、普通攝像頭活體檢測　　二、雖然沒有配合指令的動作響應，但真實的人臉也不是絕對靜止的，總有一些微表情的存在，比如眼皮和眼球的律動、眨眼、嘴唇及其周邊面頰的伸縮等。
  • 工學院侯仰龍教授課題組在分子影像診療探針領域取得重要進展
    經過多年的不懈努力，團隊圍繞「分子影像診療探針」這一新興的醫工交叉領域，發展了一系列磁性納米探針，取得重要研究進展。2014年，侯仰龍團隊率先在國際上提出碳化鐵納米顆粒體系，利用其磁、光、聲、熱等方面的獨特性質，構建了第一個基於Fe5C2納米顆粒的靶向卵巢癌的新型磁性納米診療探針Fe5C2-ZHER2
  • 單目可見光靜默活體檢測 Binary or Auxiliary Supervision論文解讀
    點擊我愛計算機視覺標星，更快獲取CVML新技術前段時間，52CV正式運營子品牌OpenCV中文網公眾號，旨在分享最新的OpenCV實用技術與計算機視覺突破，無意中分享了兩篇活體檢測的代碼：CVPR 2019 活體檢測比賽第二名、第三名方案開源OpenCV活體檢測（強烈推薦大家點擊上述連結關注OpenCV中文網）不想竟然引起了52CV人臉識別群友們的熱切關注，後來新開了活體檢測群，群內籌劃後續系統性總結相關論文和數據集。
  • 第三屆珠海國際分子影像研討會舉行
    央廣網珠海10月29日消息（記者郭翔宇 通訊員姜鑫）日前，第三屆珠海國際分子影像研討會召開，改研討會由中山大學附屬第五醫院、廣東省生物醫學影像重點實驗室、《自然-生物醫學工程》共同舉辦。會議主題為「轉化影像學」（Translational Imaging），展現國際診療影像技術領域的最前沿科研成果。