中國科大實現(xiàn)活細(xì)胞的高分辨低功耗快速拉曼成像

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院Zachary J. Smith教授團(tuán)隊和華中師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院高婷娟教授團(tuán)隊在拉曼生物成像研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展，提出了一種基于線掃描拉曼成像系統(tǒng)和偶氮增強(qiáng)拉曼探針相結(jié)合的快速生物成像方法，實現(xiàn)了對細(xì)胞器動態(tài)過程的高分辨率、低功耗的影像。相關(guān)研究成果于2022年8月15日以“High-resolution low-power hyperspectral line-scan imaging of fast cellular dynamics using azo-enhanced Raman scattering probes”為題在線發(fā)表于著名學(xué)術(shù)期刊《Journal of the American Chemical Society》。 k}qCkm27  
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拉曼成像是一種無標(biāo)記的單細(xì)胞分析技術(shù)，能夠從分子水平獲得細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和組成信息，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥研究領(lǐng)域。然而，拉曼散射截面十分微小，通常需要在高激光照度下歷經(jīng)數(shù)小時才能獲得一幀細(xì)胞拉曼圖像，無法捕捉到細(xì)胞器的時空演變信息。相干拉曼成像技術(shù)能夠很大程度提高拉曼信號，但是該方法只能獲得窄帶拉曼光譜信息，需要較強(qiáng)的激光功率，并且設(shè)備昂貴。拉曼探針作為另一種拉曼信號增強(qiáng)方法，具有細(xì)胞可透過性、靶向性、低毒性等特點，但是常見的炔烴標(biāo)記的拉曼探針還無法滿足高分辨率的快速細(xì)胞動態(tài)成像。為此，我們設(shè)計了一種動態(tài)偶氮增強(qiáng)拉曼成像系統(tǒng)，能夠是實現(xiàn)對細(xì)胞器動態(tài)過程的高分辨低功耗快速拉曼成像。傳統(tǒng)點掃描自發(fā)拉曼成像、相干拉曼成像和動態(tài)偶氮增強(qiáng)拉曼成像的比較如圖1所示。 %h,&N