学术交流报告---荧光相关光谱及其他单分子荧光技术的研发和应用

黄韶辉研究员 中国科学院生物物理研究所。1998年获得美国堪萨斯大学的生物化学、细胞和分子生物学博士学位。随后(1998-2001)在康乃尔大学应用和工程物理系开展博士后研究,开发多光子显微镜和荧光相关光谱学技术在生物学研究中的应用。2002-2009年,在马萨诸塞州立大学医学院的分子医药系任研究助理教授,开发反卷积显微镜和全内反射荧光显微镜在Ⅱ型糖尿病的细胞病理研究中的应用。2009-2013年,在宾夕法尼亚大学医学院的环境医学研究所任研究员,应用共聚焦显微镜和电子显微镜研究肺泡II型细胞中类溶酶体的细胞器形成的分子机制和相关肺纤维化病理。自2013年起,任中国科学院生物物理研究所交叉科学所重点实验室研究员,博士生导师。2014年入选中科院“引进杰出技术人才”(技术百人)计划。2017年1月创办广东中科奥辉科技有限公司。

时间:

9月10日9:30-10:30

地点:

清华大学医学科学楼C201

主持人:

李文奇 蛋白质制备与鉴定平台主管

报告摘要:

在特定实验条件下检测分子浓度、大小和相互作用是生物医学、化学研究的主要课题。荧光相关光谱(Fluorescence Correlation Spectroscopy;FCS)技术可在溶液中或单个活细胞内,以单分子分辨率,无需反应物分离提纯(均相)、快速(数秒至数分钟)检测分子浓度、大小和相互作用等特性。项目团队开发了目前全球市场上唯一一款整合了荧光自相关和交相关技术的桌面式荧光相关光谱仪(CorTectorTM SX100)。CorTectorTM SX100可实现对多种荧光探针分子在10pM-100nM浓度区间的线性探测,并定量检测分子大小和相互作用。然而,传统FCS实验易受背景信号(散射光、内源荧光等)干扰。因此,项目团队在皮秒脉冲激光单光子激发和时间相关单光子计数(TCSPC)探测基础上,实现了基于多参数荧光检测的整合单分子荧光光谱分析技术:即对单分子实验产生的每一信号光子的多种内源(波长、极性等)和外源(时间、位置等)特性进行标记,实现基于时间分辨荧光光谱(TRFS)和荧光相关光谱(FCS)的整合光谱分析技术,比如荧光寿命相关光谱(Fluorescence Lifetime Correlation Spectroscopy;FLCS)。FLCS可应用统计学过滤(StatisticalFiltering)方法有效去除血清样品中的背景信号,从而实现对血清样品中经荧光标记心衰标志物的(Alexa647-NT-proBNP)的线性、高敏(100pM-100nM)检测。FLCS可进一步发展成为二维FLCS技术(2D-FLCS),该技术对复杂生物学问题(比如蛋白质折叠)的研究具重要应用价值。

代表成果:

蛋白质制备与鉴定平台

蛋白质研究技术中心