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近日，暨南大學納米光子學研究院教授辛洪寶等在單細胞光學微手術研究中取得重要進展。他們利用熱等離激元與光學捕獲相結合的方法實現了單個癌細胞的微手術和細胞內細胞器的精準操控。相關研究發表于《納米快報》（Nano Letters）。
對單細胞進行微手術和活檢有助于從單細胞甚至是細胞器等亞細胞層面了解細胞的生物異質性，便于進一步深入了解細胞的生命過程及疾病的產生原因。然而，在不干擾周圍細胞生命過程的情況下進行單細胞微手術一直是一個很大的挑戰。
基于此，研究人員提出了一種熱等離激元與光學捕獲結合的新方法，在不干擾鄰近細胞的情況下，實現了對單個癌細胞的精準光學微手術，進一步實現了靶向高效基因遞送和細胞內線粒體的提取與操控。該方法利用局部等離激元光熱效應對細胞膜進行靶向可控穿孔和細胞膜可逆修復，通過細胞膜孔洞實現靶向基因遞送，進一步利用光纖光鑷進行細胞內線粒體等細胞器的光學提取和精確操控。
該論文第一作者、暨南大學納米光子學研究院碩士生趙曉婷表示，該方法為單細胞微手術、基因遞送和細胞內細胞器操控提供了一種新的光學方法，為從單細胞和亞細胞層面深入了解細胞病變過程及揭示與細胞器病變相關的疾病機理提供了新的研究思路。