近期,癌症的频发令人扼腕叹息,也引发了广泛的社会关注。面对这一严峻形势,如何更早地发现癌症,获得尽早治疗的机会,成为了值得我们深思的问题。
《全球癌症报告》揭示了全球癌症形势的严峻性,而在中国,癌症已成为城市居民的头号杀手。对此,早诊早治成为了关键。
中科院院士、南京大学化学化工学院的陈洪渊教授团队,近期在这一领域取得了重大突破。他们率先在纳秒及纳米尺度上,对单个活细胞内生物分子化学反应过程进行了精确分析,可动态监测单个细胞内分子的变化。这一创新成果为我们提供了更早发现癌症的可能性,为临床治疗提供了强有力的支持。相关研究发表在《美国科学院院报》等国际顶尖刊物上。
想象一下,在一群看似正常的人中,有些人内心已经悄然变化,就像潜伏的危机,一旦时机成熟,便会引发问题。癌症等疾病在早期并无明显症状,一般的检测手段难以发现细胞内分子的微妙变化。而陈洪渊教授团队的突破,就像是给细胞进行了一场“性格测试”。
他们利用纳米技术,深入到单个活细胞中,寻找特定的分子。这个过程就像在一群人当中精准寻找穿红色衣服的人。在南京大学生命分析化学国家重点实验室,这套“单细胞高时空分辨分子动态分析系统”已经得到了实际应用。
实现复杂生物分子的检测是一项巨大的挑战。陈洪渊教授团队面临着诸多难题,但他们通过不懈努力,成功运用电场驱动原理,实现了纳米管内的溶液流动,将试剂精确输送到细胞内的特定位置。这一技术的突破,使得输运溶液的体积达到了前所未有的微小程度,仅相当于十亿分之一滴水。
面对如此微小的液滴,研究团队需要精确控制电压的大小以及找到观测这些微小液滴的有效方法。在大量资料查阅和反复实验的基础上,团队终于稳定地获得了从纳米毛细管内精准排出的液体,确保了细胞的活性不受干扰。
这项技术的实现,相当于在细胞内进行了一次高精密的化学实验。与当前国际上的相关检测相比,陈洪渊团队的技术将单细胞分析的空间识别能力提高到了一个全新的水平。他们的成果相当于在拍照领域实现了像素的飞跃,从512×512像素跃进到2048×2048像素的清晰度。
自上世纪80年代起,陈洪渊便致力于生命分析时空分辨的方法、技术和装置的研究。进入21世纪后,他所带领的团队继续深耕这一领域,对生命活动过程中的分子含量及其变化进行探测,开创了生命分析化学研究的新纪元。
在陈洪渊的眼中,一个细胞就像是一个充满奥秘的小宇宙。他坚信,如果将宏观的工具缩小至与细胞相匹配,那么这些工具便可以在细胞内发挥巨大的作用。他的团队所研发的“单细胞高时空分辨分子动态分析系统”具有独特的优势,能够获取细胞内分子的化学信息,结合电化学、光学和质谱等技术,提供更为丰富的信息。
目前,陈洪渊团队的研究正在不断深入。他们正在开发一种能够测量单个活细胞内多种“标志物”动态变化的分子测量系统,以解决当前单一“标志物”检测的可信度问题。这一系统有望实现对单个循环肿瘤细胞中多种癌症“标志物”的精准检测,为癌症的早期诊断和治疗提供更为可靠的支持。这一成果的突破,无疑为人类的健康事业带来了更大的希望。张晔记者的报道和齐琦通讯员的通讯为我们揭示了这一科研进展的背后故事。