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加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地，率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù)，率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

首頁(yè) > 科研進(jìn)展

研究實(shí)現(xiàn)氣溶膠顆粒多組分生物組織質(zhì)譜成像

2021-10-27 化學(xué)研究所

【字體：大中小】

語(yǔ)音播報(bào)

　　中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所活體分析化學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員聶宗秀課題組長(zhǎng)期致力于開發(fā)生物質(zhì)譜成像新方法，對(duì)顆粒質(zhì)譜與成像開展了系統(tǒng)的探索研究。2015年，課題組利用激光解吸電離的方法（LDI-MS）實(shí)現(xiàn)了碳納米材料的免標(biāo)記體內(nèi)原位質(zhì)譜成像（Nature Nanotech. 2015, 10, 176）。進(jìn)一步地，課題組將該方法擴(kuò)展到納米載藥體系研究中，實(shí)現(xiàn)了包括二硫化鉬、金納米顆粒、黑磷和碳納米管等在內(nèi)的納米載藥體系在小鼠原位腫瘤的分布和藥物釋放行為研究（Science Advances, 2018, 4, eaat9039）。可以預(yù)見，基于該技術(shù)原理，未來將有更多的納米體系相關(guān)科學(xué)問題可以通過質(zhì)譜成像方法進(jìn)行體內(nèi)原位分析研究，這對(duì)于了解納米顆粒的體內(nèi)行為和相互作用具有重要意義。

　　最近，該課題組利用前期建立的納米材料質(zhì)譜成像方法，實(shí)現(xiàn)了大氣碳質(zhì)氣溶膠顆粒物（PM_2.5）在小鼠肺中的多組分成像研究，獲得了碳質(zhì)氣溶膠中有機(jī)碳（OC）和無(wú)機(jī)（或元素）碳（EC）的分布差異。定量結(jié)果顯示，OC在肺實(shí)質(zhì)中釋放更多，并且能夠比EC更快地被肺部清除。原位肺癌模型的結(jié)果顯示，OC比EC能夠更深入地進(jìn)入癌組織區(qū)域。此外，科研人員還對(duì)肺外器官中EC和OC的特異分布進(jìn)行了定量分析，并在原位肝癌模型中也觀察到了與肺部相似的結(jié)果。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上，并被選為Inside back cover和Hot paper。

質(zhì)譜成像揭示碳質(zhì)氣溶膠顆粒物（PM_2.5）中有機(jī)碳和元素碳在體內(nèi)特異性分布差異

　　質(zhì)譜成像技術(shù)是近年來快速發(fā)展的分子成像技術(shù)，廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)、多肽、磷脂、氨基酸、寡糖等生物分子的成像。由生物質(zhì)或化石燃料的不完全燃燒產(chǎn)生的煙塵、黑碳和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒等碳質(zhì)氣溶膠，通常是PM2.5等復(fù)雜大氣顆粒物的重要組成部分，這些大氣顆粒物嚴(yán)重影響人類的健康。因此，追蹤真實(shí)的氣溶膠粒子多種成分的體內(nèi)行為十分重要，但由于其復(fù)雜性，現(xiàn)有方法尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
　　中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所活體分析化學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員聶宗秀課題組長(zhǎng)期致力于開發(fā)生物質(zhì)譜成像新方法，對(duì)顆粒質(zhì)譜與成像開展了系統(tǒng)的探索研究。2015年，課題組利用激光解吸電離的方法（LDI-MS）實(shí)現(xiàn)了碳納米材料的免標(biāo)記體內(nèi)原位質(zhì)譜成像（Nature Nanotech. 2015, 10, 176）。進(jìn)一步地，課題組將該方法擴(kuò)展到納米載藥體系研究中，實(shí)現(xiàn)了包括二硫化鉬、金納米顆粒、黑磷和碳納米管等在內(nèi)的納米載藥體系在小鼠原位腫瘤的分布和藥物釋放行為研究（Science Advances, 2018, 4, eaat9039）?？梢灶A(yù)見，基于該技術(shù)原理，未來將有更多的納米體系相關(guān)科學(xué)問題可以通過質(zhì)譜成像方法進(jìn)行體內(nèi)原位分析研究，這對(duì)于了解納米顆粒的體內(nèi)行為和相互作用具有重要意義。
　　最近，該課題組利用前期建立的納米材料質(zhì)譜成像方法，實(shí)現(xiàn)了大氣碳質(zhì)氣溶膠顆粒物（PM2.5）在小鼠肺中的多組分成像研究，獲得了碳質(zhì)氣溶膠中有機(jī)碳（OC）和無(wú)機(jī)（或元素）碳（EC）的分布差異。定量結(jié)果顯示，OC在肺實(shí)質(zhì)中釋放更多，并且能夠比EC更快地被肺部清除。原位肺癌模型的結(jié)果顯示，OC比EC能夠更深入地進(jìn)入癌組織區(qū)域。此外，科研人員還對(duì)肺外器官中EC和OC的特異分布進(jìn)行了定量分析，并在原位肝癌模型中也觀察到了與肺部相似的結(jié)果。
　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上，并被選為Inside back cover和Hot paper。
　　質(zhì)譜成像揭示碳質(zhì)氣溶膠顆粒物（PM2.5）中有機(jī)碳和元素碳在體內(nèi)特異性分布差異
　　

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