该研究研制了不同规格的头戴式超声刺激器并首次成功实现对自由活动小鼠转头行为的超声调控2018-04-17

癌症是一种高发病率和高致死率的疾病，其共性是细胞不受控制生长和永生化。在活体条件下精确区分肿瘤细胞和正常细胞是癌症早期诊断、干预和治疗评估的基础性、关键性难题，其根本困难是肿瘤细胞异质多样性和缺乏真正通用标志物。该研究跨过不同肿瘤细胞的基因型和表型差异，直接针对肿瘤细胞不受控制生长和永生化共性的决定因素（端粒酶活性），设计肿瘤细胞专属性成像的球形核酸探针实现肿瘤活体影像诊断和细胞级别的肿瘤精准手术。
研究人员以金纳米颗粒为载体，设计出表面负载大量特异性双链的球形核酸探针（见图）。在端粒酶的催化下，该探针能够释放荧光染料进入细胞质中，使肿瘤细胞发出红色荧光，从而达到肿瘤细胞的可视化检测。通过荧光信号的变化，实现了十几种代表性肿瘤细胞与正常细胞的精确区分、肿瘤细胞恶性程度的鉴别，以及小鼠肿瘤的活体成像、裸眼可视化和组织切片鉴定等。研究结果表明，这种球形核酸探针是一种理想的肿瘤精准手术导航造影剂。
目前的肿瘤手术主要基于医生的经验和主观判断，缺乏区分肿瘤组织和正常组织的有效手段。该研究通过球形核酸造影剂让肿瘤细胞“发光”，可凭借自身定位的准确性、超高的灵敏度帮助医生从细胞水平上判断肿瘤位置及边界，从而对病灶进行精准切除，在降低手术风险的同时，大大降低肿瘤术后的复发率和死亡率。、
该团队正在寻求战略投资合作伙伴，进一步开展肿瘤精准手术切除的动物以及临床试验，最终开发用于临床肿瘤精准手术的造影剂，并推动产业化应用。
在目前的肿瘤切除手术中，外科医生需要通过专门的红外成像仪器发现肿瘤组织。这类仪器不仅价格昂贵，对手术室光线、温度的要求也很高。为研制出更适宜的手术用成像设备，美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校和圣路易斯华盛顿大学的研究人员将目标瞄向了蝴蝶，希望从其视觉系统中找到灵感。
我们的研究表明这个神经标记的增量预测效度，也就是说，这一事实活动大脑区域预测治疗的可能性，这不仅可以帮助患者确定最适合的治疗方案，还可以极大限度的节省医疗成本。”
该研究不仅揭示了红藻的独特结构和能量传递特征，显示了红藻结构对环境变化的适应性，以及从原核生物向真核生物进化过程中的结构变化，对于阐明的进化和功能具有重要意义。这是该研究组继2015年解析了高等植物高分辨率三维结构之后的又一重要进展。
队针对超声神经调控技术在清醒啮齿类实验动物上的应用需求，研制了体积小、重量轻的头戴式超声刺激装置。该装置不仅能满足清醒小动物对头戴装置体积、重量的苛刻要求，而且能附加安装电生理采集电极、给药导管和光纤等附件，实现超声神经调控与电生理、给药、光刺激和钙成像等多模态神经调控、评估手段的充分融合，促进超声神经调控技术在癫痫、抑郁症、帕金森病、药物成瘾以及睡眠功能障碍等疾病研究领域的应用。该研究研制了不同规格的头戴式超声刺激器，并首次成功实现对自由活动小鼠转头行为的超声调控。
先天免疫是机体抵御病原微生物感染的第一道防线，它主要是通过在进化上高度保守的一系列模式识别受体来识别微生物表面保守的、而又在宿主中不存在的病原相关分子模式来发挥作用。受体和受体家族是脊椎动物两类重要的胞内模式识别受体。中国科学院水生生物研究所研究员昌鸣先学科组对硬骨鱼类的这两类模式识别受体家族及其所介导的信号通路上关键基因的选择性剪接和免疫功能开展了一系列深入的研究。