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活体细胞膜上实时动态过程的研究--单玉萍
[2015/8/10 8:56:52][阅读2399次]


  细胞膜作为最复杂的生物系统之一,它既使细胞维持稳定代谢的胞内环境,又能调节和选择物质进出细胞,因此研究细胞膜结构及其功能具有重要的意义。本研究院的单玉萍老师基于原子力显微镜单分子力谱技术引入“钓鱼”的概念开展了大量的活体细胞上物质转运动态过程检测的研究工作,包括小分子的转运,纳米粒子内吞及抗菌肽抗癌应用研究。研究发现不同的连接分子连接同样的氨基酸分子时会分别作用在转运载体的键合位点和转运位点上。首次利用原子力显微镜单分子力谱技术记录了细胞摄入单个量子点的动态过程,单个量子点脂筏介导的内吞力和解离力分别为48±13pN66±20pN其成果发表在Chem Commun上并被Nature Asia materials 选中作为亮点报道。进一步研究发现这种纳米粒子内吞力的大小随着纳米粒子的尺寸的增大而增加并与表面电荷相关。我们发展了一种测量单颗粒内吞的方法,发表文章多次被顶级综述性杂志Chemical Reviews引用,并且应邀撰写Chemical Society Reviews综述文章。将单分子力谱技术引用到抗菌肽抗癌性能的研究中,通过作用几率的检测发现抗菌肽的疏水性越强越容易入侵癌细胞,而作用力的大小受疏水性,电荷及疏水相互作用共同的影响,发表文章被选作杂志内封面。应用单分子识别技术研究细胞膜结构的文章也被选作杂志封面。

    相关研究成果发表在Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 3617Chem Commun, 2011, 47(28), 8091–8093, Chem Commun, 2011, 47(12), 3377Nanoscale, 2012, 4, 1283Chem Commun. 2013, 49, 8163


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1. Nature Asia materials亮点报道单分子力谱记录单个量子点内吞过程。




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图2.(左)应用单分子力谱测量单个抗癌肽与HeLa 细胞相互作用的依赖性(Nanoscale 内封面)。

    (右)AFM 单分子识别定位BandIII 蛋白在人红细胞膜上的位置(Analytical Methods 封面)。



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3. 力示踪技术工作原理示意图




上述研究工作得到国家自然科学基金委(青年基金,重点基金)的项目资助!并获得国家人社部留学人员科技活动项目择优资助!



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