我國學者實現活細胞的高分辨低功耗快速拉曼成像

記者從中國科學技術大學了解到，該校工程科學學院Zachary J. Smith教授團隊與合作者一起，提出了一種基于線掃描拉曼成像系統和偶氮增強拉曼探針相結合的快速生物成像方法，實現了對細胞器動態過程的高分辨率、低功耗的影像。相關研究成果日前在線發表于學術期刊《美國化學學會雜志》。

拉曼成像是一種無標記的單細胞分析技術，能夠從分子水平獲得細胞的結構和組成信息，廣泛應用于生物醫藥研究領域。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數小時才能獲得一幀細胞拉曼圖像，無法捕捉到細胞器的時空演變信息。拉曼探針作為另一種拉曼信號增強方法，具有細胞可透過性、靶向性、低毒性等特點，但是常見的炔烴標記的拉曼探針還無法滿足高分辨率的快速細胞動態成像。 

為此，研究人員設計了一種動態偶氮增強拉曼成像系統，能夠實現對細胞器動態過程的高分辨低功耗快速拉曼成像。研究人員采用了一種新型的超靈敏共振拉曼探針，即偶氮增強拉曼散射探針，在極大提高拉曼信號的同時，能夠抑制熒光背景，相對拉曼強度提高了3-4個數量級。結合自主設計的線掃描自發拉曼成像系統，實現對偶氮增強拉曼探針標記后的活細胞中多種細胞器的快速拉曼成像，并且能夠獲得全拉曼光譜信息。