本研究开发了一种名为基于光学追踪的磁传感系统(OTMS),用于检测和表征人外周血中固有磁性的单核细胞群体。该系统结合了微流体学、磁性分离技术与计算机视觉算法,能够在单细胞水平上高效、高通量地分析磁性细胞。通过对超顺磁性氧化铁纳米颗粒(SPIONs)标记的细胞进行检测、追踪和表征,本系统证明了其在分析磁性细胞方面的高效性和准确性。
OTMS通过产生可调节的磁场,诱导磁性细胞移动,随后利用基于学习的追踪检测系统进行分析,为评估细胞群体内的磁性特性提供了一种量化工具。由于能够同时计算大量细胞的磁矩,该系统也可用于临床样品中天然磁性细胞的检测。通过分析,我们发现系统性红斑狼疮(SLE)患者与健康志愿者之间的磁性单核细胞比例存在显著差异,这种差异与疾病活动性有一定相关性,而在类风湿关节炎(RA)患者中未观察到此趋势。这一发现揭示了该系统在探索疾病状态下磁性单核细胞群体变化方面的潜力。
该论文目前已被《Small》接收并在线发表:Linyuan Wu, Yuxin Zhang, Fengfeng Zhao, Jingyi Sheng*, and Ning Gu*.Magnetic Characterization of Human Intrinsically MagneticMonocytes Through a Novel Optical Tracking-Based Magnetic Sensor.本工作由顾宁教授和盛静逸副研究员共同指导完成(https://doi.org/10.1002/smll.202307306)。