無標(biāo)記成像方法研究單細(xì)胞內(nèi)鈣離子信號(hào)瞬時(shí)動(dòng)態(tài)過程
鈣離子是細(xì)胞內(nèi)非常重要的信號(hào)分子之一，細(xì)胞代謝、基因表達(dá)、蛋白合成及修飾、細(xì)胞凋亡等許多重要的細(xì)胞生理過程都受鈣離子的調(diào)控。鈣離子信號(hào)傳導(dǎo)涉及細(xì)胞內(nèi)多種蛋白、受體及小分子，具有時(shí)間和空間分布特性，其復(fù)雜性為全面評(píng)估鈣離子對(duì)細(xì)胞生理功能的影響帶來困難。
清華大學(xué)化學(xué)系李景虹教授課題組利用等離子共振電化學(xué)阻抗成像技術(shù)，對(duì)單細(xì)胞進(jìn)行表面等離子共振（SPR）及電化學(xué)阻抗（EIM）成像，為研究細(xì)胞內(nèi)鈣離子信號(hào)過程提供了一種新的思路，應(yīng)用于組胺激活細(xì)胞膜表面G蛋白偶聯(lián)受體后短時(shí)間內(nèi)引起的細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度變化過程的研究。SPR成像測(cè)量了細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的分布變化，直接反映了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放鈣離子的動(dòng)態(tài)過程；而EIM成像監(jiān)測(cè)了細(xì)胞區(qū)域電導(dǎo)變化，提供了細(xì)胞內(nèi)與鈣離子相關(guān)的離子通道的開閉狀態(tài)及空間分布的動(dòng)態(tài)變化信息。該方法無需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記或其他預(yù)處理，且能夠?qū)Υ罅考?xì)胞進(jìn)行同時(shí)成像，是研究單細(xì)胞行為的重要的便利方法，為研究其他重要細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)分子以及復(fù)雜細(xì)胞生化過程提供了新的手段。該工作發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. 期刊(DOI: 10.1002/anie.201505991)，得到了雜志主編及審稿人的very important評(píng)價(jià)，認(rèn)為“該成像方法具有優(yōu)異的時(shí)間-空間分辨率，與分子生物學(xué)等手段結(jié)合，將成為研究細(xì)胞生化過程的一個(gè)重要工具”。
項(xiàng)目得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委和科技部的支持。
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