不接觸細(xì)胞但又能對細(xì)胞實現(xiàn)靈活精準(zhǔn)地捕獲和操控是一項具有挑戰(zhàn)性的研究課題，其意義是在不接觸人體皮膚的情況下對皮膚下面毛細(xì)血管里面的各種細(xì)胞進行操控，因而，具有非常重要的科學(xué)價值和廣闊地應(yīng)用前景。

　　在該研究領(lǐng)域，美國哈佛大學(xué)、康奈爾大學(xué)、普林斯頓大學(xué)，英國劍橋大學(xué)，日本東京大學(xué)，以及德國、丹麥、澳大利亞等國家都在積極開展相關(guān)的研究，我國科研人員的工作也處于國際前列。

　　中山大學(xué)教授李寶軍團隊就是其中的杰出代表，經(jīng)過長期的研究，他們在不接觸細(xì)胞的情況下，已經(jīng)能夠?qū)Σ煌N類的細(xì)胞進行靈活精準(zhǔn)地捕獲、傳送、篩選、移除等操控。

　　從西北的甘肅到南方的廣州，李寶軍走過了一條特別漫長而勤奮的求學(xué)和深造之路，學(xué)習(xí)和工作過的國內(nèi)外院所就有9所，包括了英國牛津大學(xué)、美國麻省理工學(xué)院、新加坡國立大學(xué)等，然而他研究目標(biāo)始終集中在微納光子器件與光操控學(xué)術(shù)研究。

　　來中山大學(xué)之前，李寶軍在新加坡材料與工程研究院當(dāng)研究員，他聽說中大將重點發(fā)展這些學(xué)科時，毅然應(yīng)聘而來，開始了專業(yè)研究的新歷程。

　　年復(fù)一年地呆在實驗室，伴隨他的是充實與忙碌。李寶軍說：“搞科研，必須耐得住寂寞，我從小學(xué)習(xí)不是靠聰明，而是勤奮和踏實，我喜歡在節(jié)假日、周末，靜靜地在實驗室做研究。來中山大學(xué)工作13年來，我沒有一個春節(jié)回甘肅老家，因為春節(jié)的假期是一年中最安寧的，沒有公務(wù)及其他社會工作，電話也幾乎沒有了。”

　　靠著這種拼搏的精神和堅韌的毅力，李寶軍團隊先是研制出一根類似于針尖的錐形光纖探針，往里面通入光，光就從針尖的前端射出，就像一個非常微小的手電筒一樣，射出的光照射到懸浮在液體中的細(xì)胞上，細(xì)胞的運動狀態(tài)就會發(fā)生變化。

　　發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后，他們選擇了對生物組織具有很強穿透性的980納米的光，將其通入到錐形光纖探針中，從針尖射出的光將懸浮在液體中的細(xì)胞捕獲，然后移動錐形光纖探針，位于針尖遠(yuǎn)處的被抓住的細(xì)胞也跟著移動，當(dāng)關(guān)掉通入的光后，細(xì)胞就停留在那里。

　　有了這一發(fā)現(xiàn)后，他們將大腸桿菌細(xì)胞溶液通入到一個類似于血管的微流通道中，然后將一根錐形光纖放進微流通道中，當(dāng)在錐形光纖中通入980納米的光時，微流通道中流動的大腸桿菌細(xì)胞會被隔空抓住，并在光纖尖端一個接一個地串成一串，所串起來的細(xì)胞數(shù)的多少可通過改變光功率大小來調(diào)控。

　　“由于水和生物組織對980納米的光的吸收都很微弱，也就是說，980納米的光具有很強的生物組織穿透性，這種光操控不會對細(xì)胞造成損傷，也不會引起局部溫度效應(yīng)，因而，是無損傷的?！崩顚氒娬f，由于大腸桿菌是一種與人體互利共生的活細(xì)胞，串起來后可作為生物納米光波導(dǎo)傳輸光信號，為納米光子學(xué)和生物光子學(xué)的結(jié)合搭建了橋梁。

　　此后，包括美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的教授等在內(nèi)的多位國際著名專家在發(fā)表的論文中稱李寶軍團隊的細(xì)胞波導(dǎo)工作克服了光子器件與生物系統(tǒng)不兼容的限制、這種對細(xì)胞的光捕獲對很多應(yīng)用領(lǐng)域都非常重要。

　　李寶軍團隊還利用所研制的錐形光纖探針，借助其在光纖尖端射出的光，成功實現(xiàn)了對不同種類細(xì)胞的捕獲、傳送、篩選、移除等非接觸操控。這為血管和生物組織內(nèi)病毒、惡性細(xì)胞的篩選、分離、清除等的精確操控奠定了基礎(chǔ)，如果與醫(yī)療緊密結(jié)合，向病人進行更加精準(zhǔn)的醫(yī)療。

　　他們利用這種技術(shù)不僅對細(xì)菌和真菌等細(xì)胞進行了排列，還對人體白血病細(xì)胞等極為復(fù)雜的細(xì)胞進行了排列，并且還用活體細(xì)胞制成生物納米光波導(dǎo)?！斑@種用細(xì)胞組成的納米光波導(dǎo)不但具有很好的生物相容性，而且可作為生物樣品直接植入生物組織內(nèi)部進行醫(yī)學(xué)診斷而不需再拿出來，同時又可作為納米光子器件研究細(xì)胞之間的相互作用、信息傳遞、以及對周圍環(huán)境變化的感知等?！崩顚氒娬f。

　　據(jù)了解，該研究結(jié)果在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著舉足輕重的價值和意義，有望通過所探測到的光信號的變化來判斷人體的癥結(jié)，用于生物組織病變、體內(nèi)活體細(xì)胞變異等的早期診斷研究。比如，在不接觸皮膚表面的情況下，操控毛細(xì)血管中的紅白細(xì)胞。在實驗鼠的身上，用這種方法可以制造出血栓，反過來也可以打通血栓，而整個過程不需要接觸和損傷表皮。

　　目前，李寶軍團隊正在用這種技術(shù)進行神經(jīng)元等的操控研究?！半S著人的年齡的增大，某些神經(jīng)會逐漸衰變，功能退化。我們的目的是通過這種不接觸的隔空操控研究神經(jīng)元之間的信息傳遞與交換，探索用光信號來激活某些死亡的神經(jīng)的可能性，為老年癡呆、帕金森等提供治療新思路?！崩顚氒娬f。

　　迄今為止，李寶軍在國際學(xué)術(shù)刊物發(fā)表 SCI 論文150多篇，主編出版英文學(xué)術(shù)專著2部，合著出版英文學(xué)術(shù)專著1部，獲授權(quán)美國發(fā)明專利、中國發(fā)明專利以及實用新型專利多項。研究成果數(shù)次作為國際著名學(xué)術(shù)雜志的亮點論文、封面或內(nèi)封面等論文發(fā)表，還得到英國物理學(xué)會《納米技術(shù)》期刊的跟蹤和報道。

　　李寶軍已經(jīng)獲得榮譽獎項包括國家自然科學(xué)獎二等獎，全國優(yōu)秀科技工作者，國家有突出貢獻(xiàn)中青年專家，教育部創(chuàng)新團隊帶頭人，長江學(xué)者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，國家百千萬人才工程人選，國務(wù)院政府特殊津貼專家，民進全國組織建設(shè)先進個人，廣東省丁穎科技獎，廣東省科學(xué)技術(shù)獎一等獎等。同時兼任廣東省光學(xué)學(xué)會理事長，中國光學(xué)學(xué)會光電技術(shù)專業(yè)委員會常委，中國光學(xué)學(xué)會纖維光學(xué)與集成光學(xué)專業(yè)委員會常委等。（劉霞）