拉曼散射光谱提供了化学键的振动能级跃迁信息，被广泛用于生物传感和细胞成像。其化学动静丰硕、信号不变，非常适合活细胞的多色动态成像。但是灵敏度较低，很难实现低功率激发的活细胞高分辨快速情况成像。克日，校化学学院高婷娟教授与中国科技大学ZachariSmith传授在海内顶级期刊JA CS上发表文章（High-resolutlow-powhyperspectrline-scanimagoffastcellulardynamusazo-enhancRamanscatterprobehttps://doi.org/10.1021/jacs.2c06275论述了基于偶氮增强的活细胞高分辨快速情况拉曼成像（DA ERIdynamazo-enhancRamanimag研究功效。DA ERI冲破了细胞典型拉曼探针位于悄悄区的制约，采用低功率激光（75μW/μm2和线扫描方式，完成了对活细胞多个细胞器的高分辨（270nm分辨率）快速动静（3.5s/frame全谱（500-3200cm-1自发拉曼成像。中国科技大学特任副研究员于亚军博士和我校唐浴尘博士为共同第一作者，高婷娟教授与中国科技大学ZachariJ.Smith教授为共同通讯作者。
图1.DA ERI情理表示。a偶氮增强拉曼探针的结构与性质。b线扫描自发拉曼显微成像装置。c守旧拉曼探针EdU与AERS探针Triazo细胞成像的灵敏度比较。
此项研究基于假想搭建的线扫描自发拉曼成像系统与偶氮增强拉曼探针的连系。高婷娟教授研究小组于2021年报道了一种分子内拉曼增强的新体式格局偶氮增强拉曼散射（AERSazo-enhancRamanscattering,A CSCent.Sci.,2021,7,768?780AERS通过共轭连接偶氮苯与振动基团，增加电子能级与振动能级的耦合程度，红移分子领受峰至可见区，实现共振拉曼效应的同时按捺了荧光后台，大幅进步了拉曼散射强度。相较于传统的拉曼探针，AERS探针的信号强度进步了102-104倍。因为AERS探针的高灵敏度，其信号远高于细胞自己旌旗灯号，使得DA ERI不规模于拉曼静默区。DA ERI通过连系AERS探针与线扫描自发拉曼成像系统，较低的功率下即可实现活细胞的高分辨快速情况成像，并且得到拉曼全谱信息。
图2.活细胞线粒体与溶酶体的DA ERI成像
图3.活细胞溶酶体的生物物理情况本质
DA ERI成功获得了活细胞中线粒体和溶酶体的快速情况影象。通过溶酶体的情况记忆数据，作者阐发了单个溶酶体运动的轨迹战生物物理情况属性。通过加入解偶联剂FCCP作者钻研了线粒体解耦的情况历程。通过操纵多种拉曼探针对细胞履行同时标识表记标帜，作者完成了线粒体、溶酶体和脂质滴的三色DA ERI成像。DA ERI对于多种活细胞过程的多色动态成像，可为细胞生物学、生物物理化学战生物医药领域供给新奇、无力的研究手法。
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