近日，由中國生物物理學(xué)會主辦的我國生命科學(xué)領(lǐng)域知名SCI期刊Progress in Biochemistry and Biophysics(《生物化學(xué)與生物物理進展》）(2021, 48(1): 100-110)以封面文章形式發(fā)表了中國科學(xué)院沈陽自動化研究所微納米課題組利用微納操作機器人在外泌體原位探測方面的最新成果(Nanostructures and mechanics of living exosomes probed by atomic force microscopy)。該論文針對納米尺度下活體狀態(tài)外泌體原位探測問題，基于原子力顯微鏡(AFM)實現(xiàn)了溶液環(huán)境下單個活體狀態(tài)外泌體的高分辨率形貌成像及機械特性同步測量。
Progress in Biochemistry and Biophysics封面展示了在溶液環(huán)境下利用AFM獲取的單個活體狀體外泌體高質(zhì)量三維形貌圖。外泌體是一種由細胞分泌的直徑在40-160 nm之間的囊泡，內(nèi)含豐富的生物分子以調(diào)節(jié)細胞生理病理活動過程。研究單個外泌體的結(jié)構(gòu)及行為特性對于認識外泌體的生物學(xué)功能及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用具有重要科學(xué)意義，但由于相關(guān)技術(shù)手段及方法的缺乏，目前對于單個活體狀態(tài)外泌體精細結(jié)構(gòu)及機械特性的認知還不足。論文提出了基于靜電吸附的外泌體固定方法，在此基礎(chǔ)上利用AFM對單個活體狀態(tài)外泌體的形貌進行了高質(zhì)量成像，同時實現(xiàn)了對外泌體機械特性的定量測量與可視化表征。研究結(jié)果為納米尺度下活體狀態(tài)外泌體原位探測提供了新的方法，對于生命科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的基礎(chǔ)意義。
沈陽自動化所微納米課題組長期以來在信息科學(xué)與生命科學(xué)交叉融合前沿微納機器人系統(tǒng)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面開展了系統(tǒng)性的理論及實際應(yīng)用研究工作，研究成果先后發(fā)表在Science Advances, Nature Communications, Small, Nano Research, ACS Applied Materials & Interfaces, IEEE Trans匯刊等國際知名刊物，研究布局逐步體系化。此次PIBB以封面文章的形式發(fā)表我所微納生物探測原創(chuàng)研究成果，是對研究所微納機器人生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究工作的重要肯定，對于下一步科研工作的推進具有積極意義。
研究得到了國家自然科學(xué)基金委，中國科學(xué)院和機器人學(xué)國家重點實驗室的大力支持。
