无损探测技术?让细胞不再“受伤”

美国加州劳伦斯·伯克利国家实验室（LBNL）生物物理学家Cynthia McMurray和物理学家Michael Martin带领的一个团队发现，通过用同步加速器产生的红外辐射强光扫描细胞，它们会捕捉到一种可揭示细胞特点的生物化学标记。

研究人员在今年6月于英国举行的一次会议上报告了该方法的初步结果，现在，他们在用陈扎克伯格倡议（CZI）为期1年的试验拨款对其进行评估。如果该方法可以起作用，该团队的光谱表型技术将可以为另一个由CZI支持的项目提供工具，这个名为“人类细胞图集”的国际合作项目旨在绘制人体内每个细胞的种类和位置。如果该同步加速器驱动方法适用于其他实验室和医院使用的更加柔和的红外仪器，那么光谱表型技术未来有一天或可帮助诊断疾病、探测导致疾病的细胞变化并了解胚胎的发育。“我们使用的工具将会让这个领域焕然一新。”McMurray预测。

熟悉这一未发表成果的科学家称该方法具有前景。

Martin和McMurray喜欢把他们的方法与另一种广泛使用的细胞鉴别技术作对比：荧光标记。

这正是红外光谱技术的用武之地。当一个样本被暴露在不同波长的红外辐射下时，它吸收的每个波段的红外光量可以表明其中含有的化学物质群的种类。与荧光标记不同，这种吸收模式通常不会揭示细胞是否在产生一种特殊分子，例如免疫受体CD4或CD8，它们经常被用于界定两类T细胞。但细胞的红外光谱特征的确可以揭示广泛的细胞种类，例如脂肪和蛋白质，从而提供生物化学指纹。

标准的红外来源并不能提供他们所需要的敏感性，因此该团队转而使用LBNL的先进光源同步加速器，其产生的红外光束是世界上亮的光束之一。

McMurray和同事仍然需要决定细胞的光谱标签是否会在体内保持一致，还是会随着位置而变化。作为潜在的医疗用途，他们还希望了解当个人细胞的红外标签发生改变时，这个人是否会生病。

新技术有一个明显的限制，同步加速器体积庞大、成本高昂，而且十分稀少，它们经常有着要等待数月的研究名单。实验室设备正在迅速向能够产生粒子加速器的红外光强度靠拢。在使用同步加速器确定各种细胞类型的独特光谱模式后，研究人员计划发布一个目录，让其他科学家能够比较自己的样本结果，即使是用识别能力较低的实验室设备的结果。

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