——2024年5月25日下午，应课题组李峰老师邀请，国家纳米科学中心研究员李乐乐教授来到四川大学分析测试中心，进行了“时空选择性分子传感与成像”主题学术报告。
——李教授首先介绍了关于复杂生命体系原位分子检测的背景。分子成像是利用影像学的模式去原位检测分子，包括活细胞、活体。传统的的纳米颗粒技术利用靶向抗体的检测不能实现原位检测，而分子成像能够在分子水平实现实时、动态和可视化的优点，可以被广泛应用于生理过程或者是病理过程的研究中。李教授课题组一个主要的关注点就是在复杂体系中的化学与生物传感器。它的原理是用过特意性地识别靶标，通过信号的转导，最后实现信号的输出，包括光学、电学等信号，通过采集这些信号，我们就可以获取这些分子定量或者定性的分析。而如何将传感器送入细胞质甚至细胞器的过程，存在时序和空间的变化，容易产生假阳性的问题，是一个值得研究的科学问题。
——李教授团队提出了时空选择性分子成像的新概念，根据细胞内关键生物分子的变化、代谢与疾病相关的途径通常处于亚细胞水平这一特点，构建了细胞器-活细胞-活体跨尺度精准分子成像新方法。团队提出了把光作为一把“钥匙“，通过对光的调节来掌握传感器的灵活调控。简而言之，是用一把“锁”来抑制传感器的传感功能，在一开始并不能识别检测靶标，当传感器进入到合适的位置时，再用光调控来打开这把“锁”。课题组长期致力于开发时空选择性分子成像新方法，提出了利用上转换发光操控分子传感和成像的新概念。
——李教授还向我们介绍了最近在亚细胞水平上的分子传感与成像的工作。亚细胞的内部像一个小小的宇宙，里面有着丰富的亚细胞空间结构，例如细胞核、线粒体、高尔基体和内质网等。无论是在化学测量学还是化学生物学中，检测亚细胞中的小分子都是一个具有挑战性的难题，而一般会用有机小分子探针，很少有使用核酸探针的方法被提出。很多检测方法不可逆，靶标的空间分布会存在于细胞的各个位置，很有可能会影响探针实际上的检测效果，并未靠考虑到时序空间的变化问题。李教授的方法希望构建更加智能化的传感器，同时具有定位和“锁”的功能。
——在新冠期间，李教授团队研究调研发现炎症与许多重大疾病相关，而较少有研究报道关于利用分子成像对炎症进行诊断。一般炎症的诊断是使用血液中的标志物，并不适用于早期诊断。如果能够通过分子成像的方式对细胞中的RNA 进行检测，有望可以实现更早的炎症诊断。甚至可以和适体结合检测非RNA靶标。
——最后，李教授还介绍了分子成像方式对肿瘤治疗的效果评价上的应用，例如肿瘤微环境中的靶标检测。早期利用多肽和DNA结合检测细胞外环境，后面研究了PNA的方法。
——报告专家简介：
——李乐乐，国家纳米科学中心研究员，中国科学院大学岗位教授，博士生导师。于北京大学获博士学位，随后在美国伊利诺伊大学香槟分校、麻省理工学院和哈佛大学从事博士后研究。先后获得国家杰青、国家优青、海外高层次青年人才计划等项目支持。研究方向为活细胞和在体分子成像方法与疾病诊断技术，提出了时空选择性分子传感与成像新理念，相关工作以通讯作者发表在Nat. Biomed. Eng.. J.Am. Chem.Soc.(6)、Angew. Chem. Int.Ed.(20)等期刊。
记者：彭也