东京大学的研究人员成功开发出一种新型显微镜平台，能够观测到与弱磁场相关的、先前难以检测的生物分子化学过程。这项由文理研究生院项目研究员池谷昇和乔纳森·R·伍德沃德教授主导的研究，解决了生命科学测量中的关键技术空白：自旋依赖反应中的许多重要中间体是“暗”分子，它们不直接发光，因此传统荧光成像方法无法捕捉。

研究团队将两个精确计时的光脉冲与同步的纳秒磁脉冲相结合，创建了泵浦-场-探针荧光显微镜技术。通过比较磁场在不同时间点切换时的信号，该方法能够分离出化学中自旋依赖的部分，精确揭示磁性敏感中间体的动态变化。相关成果已发表于《美国化学会杂志》。

在基于黄素的模型系统中，研究人员验证了该平台的性能。结果表明，该系统能以高灵敏度恢复反应寿命和磁响应，即使在匹配细胞条件的低浓度下也能有效工作。这种低损伤的单实验设置能够检测微小信号变化，为未来活细胞研究奠定了基础。

这项研究在荧光显微镜和自旋化学之间建立了新的联系，为探测先前只能间接推断的分子事件提供了工具。它有助于阐明弱磁场如何影响生物过程，预计将加速量子生物学发展，并支持基于自旋敏感分子行为的无创诊断策略探索。

近期，研究人员计划将该平台扩展到更复杂的生物环境中，并优化分析流程以区分重叠的反应途径。通过使暗的、短寿命中间体变得可观测，该方法扩展了生物光化学的测量范围，为在分子水平研究磁效应开辟了实用路径。

出版详情：作者：University of Tokyo；标题：《Fluorescence imaging technique reveals hidden magnetic chemistry in living systems》；发表于：《Journal of the American Chemical Society》(2026)；期刊信息: Journal of the American Chemical Society