中國科學院重慶綠色智能技術研究院（簡稱“重慶研究院”）和中國科學院上海高等研究院（簡稱“高研院”）共同攻關，在活性神經細胞尼古丁響應的無標記太赫茲檢測研究中取得進展。尼古丁是對人體有害的化合物，會導致神經損傷和腦腫瘤，因此研究尼古丁對神經細胞的作用具有重要意義。研究者們通常使用細胞標記技術來評估尼古丁對細胞的影響，但是該類技術不僅耗時、成本高，而且會引入其它化學成分干擾細胞的生理狀態。因此迫切需要一種無標記技術來檢測尼古丁對神經細胞的影響，揭示尼古丁對神經細胞影響的內在機理。
研究團隊發展了一種太赫茲時域衰減全反射光譜分析技術，以無標記、無損的方式成功地檢測了尼古丁對正常和癌變神經細胞的影響。研究發現，太赫茲吸收系數與活性神經細胞的增殖、結構形態和成分變化密切相關。利用該技術，不但可以區分正常和癌變的神經細胞，還可以有效地評估尼古丁對神經細胞的毒理效應。這項工作為尼古丁對神經細胞的影響提供了新的重要信息，也為研究藥物對細胞作用提供了一種新的技術手段。相關研究成果以" Terahertz label-free detection of nicotine-induced neural cell changes and the underlying mechanisms "為題發表于《Biosensors and Bioelectronics》。
研究團隊在這一工作之前初步建立了太赫茲時域衰減全反射光譜的無標記細胞檢測技術，曾探索研究了生物活性成分人參皂苷對膠質瘤細胞的作用，為評估生物活性物質對細胞的療效和篩選細胞靶向藥物開辟了一條新途徑。相關研究成果以" Label-free study on the effect of a bioactive constituent on glioma cells in vitro using terahertz ATR spectroscopy "為題發表于《Biomedical Optics Express》。
上述工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中國科學院核心關鍵技術攻關項目的資助。
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https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115697
https://doi.org/10.1364/BOE.452952
