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研究團隊 供圖

近日，暨南大學納米光子學研究院教授鄭先創、副教授劉曉帥等在基于光操控的生物傳感研究領域取得重要進展。相關研究發表于Advanced Materials，并入選封面論文。暨南大學納米光子學研究院在讀博士生張天歌為該論文第一作者。

該研究通過結合光學操控技術和分子影像方法，利用聚焦高斯光束作為虛擬操控手柄，以合成的納米熒光探針作為微納傳感探頭，構建了一種可用于活體血管內多種生物標志物掃描探測和定量分析的光控虛擬式微傳感器（OCViM）。

活體內生物標志物的實時檢測對于表征生物體內的生理機制和病理過程至關重要。目前，針尖式微電極和分子影像方法等主流策略分別需要將幾十到幾百微米的針尖插入到活體內部或者被動依賴成像探針的隨機分布，分別存在著高侵入性和空間分辨率不足、以及缺乏主動操控的問題。

針對以上挑戰，研究人員將分時復用的掃描光鑷技術和受激響應的上轉換熒光探測技術相結合，提出并開發了一種可用于活體血管內多種生物標志物實時探測的光控虛擬式微傳感器。利用構建的虛擬式微傳感器，他們在斑馬魚血栓模型上成功實現了對生物標志物的表達水平和異質性分布的實時檢測，并且綜合評估了抗血栓藥物的治療效果，為研究血栓的發生發展機制和抗血栓藥物的療效評估提供了有力工具。

這種基于光學操控和熒光激發構建的虛擬式微傳感器，如同一盞在血管內可以照亮病灶的“納米燈籠”，借助于光學操控這只無形的手，可以實現不同病灶處特定生物標志物的非侵入性、高時空精度、可編程、多功能的定量檢測，有望為活體內生物標志物的實時探測提供一種新方法，在多種疾病的機制研究和藥物研發等領域具有潛在的應用前景。

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202205760