近日，生物醫學檢測技術及儀器bbin宝盈集团黃國亮教授課題組創新提出非標記的多通道寬場相干成像（MWII）技術，該技術採用白光干涉高光譜超分辨測量方法，具有±1nm的厚度測量解像度和飛克質量測量精度，可以實現活細胞的亞細胞結構斷層成像與干質量原位定量測量，為單細胞、亞細胞水平原位檢測的前沿生物醫學研究提供先進的測量工具。

        活細胞定量測量由於缺少有效的工具，長期以來只限於生物學家的夢想，實驗室團隊成員提出的MWII技術，能夠以飛克級靈敏度對活細胞進行長時程原位培養、亞細胞斷層成像和細胞干質量定量測量，能夠監測單細胞代謝等生理活動過程，為腫瘤與癌症的異質性研究與個性化治療用藥提供了精準化的測量工具。

△單細胞生長分裂的原位斷層成像測量圖示

        團隊成員在研發該技術過程中，攻克了活細胞長時程原位培養、nm水平超分辨成像、亞細胞水平斷層定位、細胞干質量定量測量等單細胞測量的多項共性技術難題。讓MWII技術在培養環境下的光程差靈敏度達到了3.48 nm，干質量靈敏度達到了0.97 fg，多次重複干質量測量的平均最大相對改變量達到了2.4%，有了這些前所未有的突破，實現了亞細胞精度檢測，讓活細胞的亞細胞結構斷層成像與干質量原位測量單細胞原位培養與干質量非標記定量測量的夢想成為現實， 

        以宮頸癌細胞（HeLa）和正常宮頸上皮細胞（HCerEpiC）為例開展實驗研究，該團隊發現HeLa細胞干質量在細胞生長周期的M期之前持續增長而HCerEpiC細胞干質量則是呈現先增長後降低的趨勢。HeLa細胞的最大幹質量增長速率比HCerEpiC細胞高11.7%。

        此外，對HeLa細胞進行半數致死濃度的吉西他濱藥物處理，揭示了單細胞異質性與癌細胞抗化療特性之間的關係。研究結果表明細胞核干質量高和細胞核內密度標準差高的細胞，更容易從化療藥物存在的環境中存活下來。由此可以看出MWII作為一種單細胞干質量定量檢測技術，在細胞生長動力學研究、細胞亞型分析、細胞健康狀態評估、用藥指導和輔助藥物開發等方面具有重要的應用前景。

△宮頸癌細胞和正常宮頸上皮細胞生長的異質性原位定量測量圖示

        據悉，黃國亮教授課題組撰寫的題為「Label-Free and Quantitative Dry Mass Monitoring for Single Cells during In Situ Culture」的研究論文已在《Cells》期刊上發表。