近日，我院李宝军教授团队在纳米操控光子学研究中取得重要进展，他们利用光操控方法实现了对单个细菌的荧光标记和实时检测，研究成果于2017年4月11日发表在国际著名学术期刊 Small 13 (2017) 1603418，并被选为该期的 Inside Front Cover 论文。这是我院2016年12月在Nature集团出版的学术期刊 Light: Science & Applications 上发表光操控研究论文之后的又一重要进展。至此，李宝军教授团队已有9篇论文被选为国际著名学术期刊封面或内封面。
致病细菌由于尺寸极其微小，且常常潜伏在黑暗的生物环境中，难以被及时和有效地检测，导致细菌感染疾病在全世界范围内都有严重的发病率和致死率。荧光标记手段为人们照亮了在黑暗中观察和检测微小细菌的视角，已经被广泛应用于科学研究和临床诊断。然而，国际上提出的荧光标记方法一般用于标记细菌群体，单个细菌所隐含的有用信号容易被淹没在杂乱的群体信号中。因此，精准地从细菌群体中标记特定的单个细菌，并实时检测其生物信号，一直是科学家追寻的目标。
为此，李宝军教授团队提出了一种“协同捕获”的荧光标记方法，利用从锥形光纤尖端出射的聚焦光场，将两个120纳米的荧光颗粒稳定地捕获在单个大肠杆菌的两端，这时，荧光颗粒在近红外光的激发下，在黑暗的视野中发出绿色荧光，从而实现了对单个细菌的标记。标记后的单个细菌可以被精准地移出细菌群体，并能实时探测该细菌的光学信号。该研究成果在生物传感、医学诊断和单细胞分析等方面具有重要的应用价值。
