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发光的颜色从3种增加到5种,把一种微小的共振器

2019-12-21 21:29

2012年和2015年,日本大阪大学研究人员曾将一种名为“海香菇”的海洋生物荧光蛋白和来自水母的荧光蛋白相结合,开发出了不需要紫外线照射即可发光的高亮度化学发光蛋白,并将其命名为“纳米灯笼”。 大阪大学研究人员在最新一期《自然—通讯》杂志上报告说,该校产业科学研究所曾经研发出“纳米灯笼”的研究小组对这种蛋白进行了改良,添加了来自一种深海虾的荧光蛋白,使得“纳米灯笼”发光的颜色从3种增加到5种,亮度也增加了2到10倍。 利用新开发的增强型发光蛋白,研究小组成功地同时观察了细胞内5个细微构造,还首次成功观察到蛋白质分子的结合与分解过程。研究人员表示,多颜色增强型发光蛋白将大大方便对各种生命现象的立体观测。 上世纪60年代,科学家偶然在水母中发现一种在紫外光下发出强烈绿光的蛋白,这就是绿色荧光蛋白。

日本研究人员通过改良化学发光蛋白,最新研发出增强型发光蛋白,发光亮度是先前的2到10倍,有望用于较为复杂的生物学观察和药物研发等。

发光的颜色从3种增加到5种,把一种微小的共振器放入人体活细胞内。最近,英国苏格兰圣·安德鲁大学一个研究小组开发出一种新奇的方法,把一种微小的共振器放入人体活细胞内,一经照射就会发出荧光。研究人员指出,这一技术在细胞传感、医疗成像等领域有着广泛应用。相关论文发表在最近出版的《纳米快报》上。

日本开发出发光氧化锌纳米粒子

2012年和2015年,日本大阪大学研究人员曾将一种名为“海香菇”的海洋生物荧光蛋白和来自水母的荧光蛋白相结合,开发出了不需要紫外线照射即可发光的高亮度化学发光蛋白,并将其命名为“纳米灯笼”。

据物理学家组织网7月24日报道,研究小组多年来一直在探索以单细胞为基础的激光,希望在活组织内造出会发荧光的细胞,以便在这些细胞工作时跟踪它们,深入揭示身体内部机制,比如癌症是如何开始的。

日本岛根大学11月18日宣布开发出一种在光线照射下能发出荧光的氧化锌纳米粒子,其发光稳定且安全,可应用于尖端医疗领域。

大阪大学研究人员在最新一期《自然·通讯》杂志上报告说,该校产业科学研究所曾经研发出“纳米灯笼”的研究小组对这种蛋白进行了改良,添加了来自一种深海虾的荧光蛋白,使得“纳米灯笼”发光的颜色从3种增加到5种,亮度也增加了2到10倍。

以往他们所用的光学共振器都比细胞要大,而新研究所用的共振器非常小,能放在细胞内。科学家曾把水母细胞中的绿色荧光蛋白引入到人类细胞中,然后用共振腔增强发光。新研究是对这一研究的扩展。

综合当地媒体19日报道,岛根大学中村守彦教授领导的研究小组合成了直径约10纳米的氧化锌微粒,并通过特殊处理使微粒具备荧光物质的特性。这种纳米粒子发光比较稳定,发光时间可持续24小时以上,但生产成本不到绿色荧光蛋白的百分之一。

利用新开发的增强型发光蛋白,研究小组成功地同时观察了细胞内5个细微构造,还首次成功观察到蛋白质分子的结合与分解过程。研究人员表示,多颜色增强型发光蛋白将大大方便对各种生命现象的立体观测。

研究人员诱导细胞“吞下”一种“回音廊式”的共振器,在细胞内部形成一个微小的泡泡——当用一束激光照射时,光会在泡泡内部反射而增强,共振器内的荧光染料就会发光。发出的光波长不同,其颜色取决于泡泡的大小和折射率,就像一个微小的植入式激光器。

据报道,本月上旬,研究人员给实验鼠喂食结合了这种粒子的蛋白质,成功拍摄到粒子在实验鼠体内发光的影像。

上世纪60年代,科学家偶然在水母中发现一种在紫外光下发出强烈绿光的蛋白,这就是绿色荧光蛋白。科学家随后对荧光蛋白进行改造,让它们不仅荧光更强,而且除绿色外,还可以呈黄色、蓝色、甚至变色;无需紫外线照射就能发光的发光蛋白也被研制成功,荧光蛋白和发光蛋白成为现代生命科学和医学研究最重要的研究工具之一。2008年诺贝尔化学奖就授予了发现及推广绿色荧光蛋白的3位科学家。

通过这种技术处理可以修改大量细胞。由于细胞发光可以持续一个较长的周期,可以在较长时间里识别和跟踪活组织内的细胞,有望为研究人员提供一种很有潜力的手段,执行细胞内传感,自适应成像,还可能真正看到肿瘤细胞的生长过程。

氧化锌常被用于生产婴儿爽身粉等产品,是一种无毒的无机物,人体不会对其产生排异反应,因而安全性高。此外,氧化锌纳米粒子的体积小,具有不妨碍细胞活动的优点。

研究人员指出,目前这一技术还只用在实验室培养的活细胞中,但他们希望进一步研究能带来用于动物实验的细胞跟踪系统,并最终用于人类。

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