全球首创！湖北科研团队实现单颗磁纳米粒子的观察与控制

近日，华中科技大学联合湖北光谷实验室，研发出新的观测装备，第一次在液相环境里，实时跟踪、还能操控单颗磁纳米颗粒。相关成果以封面论文形式发表在权威期刊《Small Methods》上。

湖北光谷实验室研究员 丁毅：这是液相环境里面的单个磁性纳米颗粒，直径可能就是几十个纳米，头发丝的10万分之一，通过显微镜一般也是很难看到的，国际上是在首次微观层面被观测到。

这种颗粒之所以难观测，是因为它不像金银纳米颗粒的散射光较强，其自身散射的光信号非常微弱。过去的技术，只能捕捉一大堆颗粒混在一起的模糊信号，没办法单独盯住其中一颗。华中科技大学和湖北光谷实验室的联合团队突破了这个难题，不仅能清晰捕获到液体里单颗磁纳米颗粒的干涉散射信号，还能控制它的运动路径。

湖北光谷实验室研究员 丁毅：纳米级的物体它和周围的材料的折射率有一个显著差距，用光照上去之后会产生散射信号，磁纳米颗粒它本身的散射是很弱的，我们很好地控制光路、通过散射信号和入射光发生了一个干涉，就可以将这种散射信号的强度增加上千倍。

有了这套技术，科研人员可以一边靠磁场引导纳米颗粒移动，一边用光实时追踪它的位置。放到医学上，它能在人体还没有出现明显病症的时候，捕捉细胞及周围环境的细微动态变化，更早发现疾病线索。如果把药物搭载在磁纳米颗粒上，还能用磁场把“载药小球”精准送到病灶细胞位置，同时实时看清有多少药物抵达目标部位、多少扩散到别处，实现用药的精细调控。依托这项技术开发的超分辨成像、纳米磁镊设备，未来有望直接捕捉单个蛋白分子、神经细胞离子通道单次电信号，帮科学家读懂生命体内物质交换、信号传递的底层规律。

（长江云新闻记者 汪佳睿 卞勇）