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《Nature Protocols》发表信息学院张跃进博士重大研究成果

作者:       来源: 信息工程学院       发布时间: 2017-06-26       访问次数: 14

近日,国际权威期刊《自然•实验手册》(Nature Protocols)(影响因子:10.032)于6月22日发表了信息工程学院张跃进博士为第一作者、我校为文章第二单位,关于三维细胞磁力扭曲仪和受激发射损耗(STED)纳米显微镜交互的超高分辨三维细胞磁力扭曲系统开发方案的文章《Interfacing 3D magnetic twisting cytometry with confocal fluorescence microscopy to image force responses in living cells》。该研究成果不仅可以建立超高分辨的三维细胞磁力扭曲系统,还可以向下兼容普通的共聚焦显微镜和宽场显微镜,具有广阔的应用前景。



目前,越来越多的证据表明,力学信号与化学小分子、蛋白质信号转导一样对细胞的功能、命运起着决定性的作用。与化学信号相比,力学信号具有发生速度快、作用时间短、作用效果易变等特点。如何实时定量的测量分析力学信号对细胞结构和功能的影响一直是细胞生物力学领域的难点问题。开发能够实时定量测量力学信号作用效果的仪器设备,是解决限制力学信号研究瓶颈的关键因素。三维细胞磁力扭曲仪是目前唯一能够在三维空间内的任意方向上给细胞施加作用力的设备,其位移分辨率可达4 纳米。但受到常规光学显微镜分辨极限定律的限制,其x-y方向的空间结构分辨率只能达到250纳米,这限制了三维细胞磁力扭曲仪在亚细胞精细结构研究中的运用。

2012年,张跃进博士在导师汪宁教授的指导下承担了建立具有超高结构分辨的三维细胞磁力扭曲系统工作。经过四年多的努力,其团队运用专门的接口板构建了三维细胞磁力扭曲仪与STED纳米显微镜交互的硬件平台,成功的构建了三维细胞磁力扭曲仪和STED纳米显微镜交互的具有超高分辨率的三维细胞磁力扭曲系统,并将其用于细胞生物力学研究,发现力学信号可以直接拉伸染色质并诱导基因表达,这部分工作于2016年8月发表于《自然•材料》(Nature Materials)(影响因子:38.891)。

本次在《自然•实验手册》(Nature Protocols)发表的文章详细介绍了超高分辨三维细胞磁力扭曲系统的开发过程和实验指南。在给活细胞加力的情况下,该系统对细胞内部精细结构成像的分辨率可以达到118纳米。

张跃进副教授于2002年本科毕业来我校工作,2008年在我校信息工程学院获硕士学位,2017年3月获华中科技大学生物医学工程博士学位,是我校培养成长的青年骨干教师,现为我校信息工程学院实验中心主任。博士期间,师从国家“千人计划”入选者、华中科技大学生命科学与技术学院院长汪宁教授,经过四年多的艰苦努力,再次以第一作者的身份发表了这篇高水平文章,是我校教师获得的标志性成果。

(文章链接:http://www.nature.com/nprot/journal/v12/n7/full/nprot.2017.042.html

责任编辑:陈文锦