为了实现对于复杂生物分子的检测 ， 科研人员则把对应的检测试剂输送到细胞中 。 向细胞内如此狭小的空间进行精准、定量地物质输运是一个难题 ， 此前也没有成熟的技术可供借鉴 。
经过多次研讨 ， 项目组利用“溶液可在电场作用下 ， 在纳米管中流动”的原理 ， 实现了将这些试剂通过探针定向输运到细胞内的指定位置 。
由于输运溶液的体积只有“飞升” ， 即仅相当于一滴水的十亿分之一 ， 该采用多大电压？如何观测这样微小的液滴？研究团队在设计好实验方案的基础上 ， 又查阅了大量的资料 ， 通过反复的实验论证 ， 终于在多次反复实验后稳定地获得了从纳米毛细管内精准排出的液体 。 并在此基础上 ， 进一步优化实验参数 ， 使之在分析时不会干扰细胞自身的活性 。
相当于在细胞里做一次化学实验
目前 ， 国际上的相关检测通常做到200纳米级分辨的观测 。 而陈洪渊团队实现了50纳米级分子化学反应的分析工作 。
“我们成功地实现了将‘飞升’体积的分析溶液输运到目标区域 ， 并在国际上率先实现了对单个细胞器中蛋白活性的定量电化学分析 。 ”江德臣介绍说 ， 这项研究的先进性在于提高了单细胞分析的空间识别能力 ， 就好比原来拍一个东西得到的照片是512×512像素 ， 现在发明了可拍摄更高像素（如2048×2048）的工具 ， 可以看得更加清楚 。
在上世纪80年代 ， 陈洪渊就开始探索针对生命分析时空分辨的方法、技术和装置 。 进入21世纪后 ， 他带领的团队在之前的基础上 ， 开始对生命活动过程中的分子含量及其变化进行探测 ， 开拓生命分析化学研究新领域 。
“一个细胞就是一个小宇宙 。 ”在一般人看来 ， 细胞是小到极致 ， 宇宙是大到极致 ， 而在陈洪渊看来 ， 小与大是一个辩证的概念 。 把细胞看成一个大东西以后 ， 所有宏观上的工具便都可以运用于此 。 所需要做的只是把工具做小 ， 和细胞匹配 。
目前 ， 人类对于细胞分子的检测手段也日益丰富 ， 除了这种“单细胞高时空分辨分子动态分析系统”之外 ， 还有一种超分辨显微镜也获得长足发展 。
“两者都可以实现对好细胞和坏细胞的区分 。 细胞中的分子信息包含物理信息（如分布及其含量等）和化学信息（如氧化/还原活性及动力学参数等） ， 这些信息都是评估细胞的重要参数 。 超分辨显微镜是基于荧光或者其他光学检测手段 ， 主要实现对生物分子的分布、含量等物理信息的读取 ， 空间分辨率已达10nm（纳米） 。 我们的仪器特点在于对细胞内分子的化学信息的获取 。 同时 ， 我们综合了电化学、光学和质谱的信息 ， 获取的信息量比超分辨显微镜会更加丰富一些 。 ”陈洪渊说 ， 我们的仪器和超分辨显微镜各有所长 ， 互为补充 。
目前 ， 陈洪渊团队的研究还在不断探索深入中 。 据介绍 ， 团队目前正在研究通过仪器获取单个活细胞内多种“标志物”动态变化的分子测量系统 ， 实现对单个循环肿瘤细胞中多种癌症“标志物”的检测 ， 解决当前单一“标志物”可信度低的问题 。
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