相干拉曼顯微鏡（SRS、CARS、雙光子）

相干拉曼顯微鏡（SRS、CARS、雙光子）產品概述

相干拉曼散射顯微術(Coherent Raman Scattering Microscopy)是一類植根于拉曼散射的光學顯微成像方法,主要包含相干反斯托克斯拉曼散射(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering,CARS)和受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,SRS)兩種方法.

CARS/SRS顯微術通過探測目標分子特定的振動來提供成像所需的襯度,通過非線性光學過程大大提高了檢測的靈敏度,同時本征地具備三維成像能力.因此成為極有潛力的活體(invivo)成像手段.

系統組成

非線性多模態顯微成像系統由光源模塊，光路整合模塊，顯微成像模塊和數據采集模塊構成。通過對光路整合模塊的控制、微調和數據采集模塊的匹配來實現多種成像功能。

高光譜受激拉曼散射技術的非線性多模態顯微成像系統。

相干拉曼顯微鏡（SRS、CARS、雙光子）系統功能

- 非線性多模態顯微成像系統（雙光子，二次諧波，受激拉曼，瞬態吸收功能）（300 nm分辨率）

- 高光譜化學分析功能（10波數光譜分辨率）

- 高速的顯微成像，支持動態和在體的生物實驗（4fps）

- 支持超快瞬態吸收譜測量，并且支持高速二維瞬態吸收顯微成像

- 支持對生物組織，活體生物模型，細胞，微生物等顯微成像的應用

其他可選服務

• 混合拉曼系統 （結合共焦拉曼功能）

• Multiplex SRS系統 （10微秒獲得受激拉曼光譜）

• 高速瞬態吸收顯微鏡 （1000 fps成像速度，用于納米材料）

服務

• 完整的安裝服務以及1周的使用培訓

• 二年的免費維護以及服務

• 一年的質量保證和配件免費更換

• 輔助申請國家相關基金服務

基礎配置

應用舉例

相干拉曼散射顯微技術作為一種新型的成像技術,具有無標記,高特異性,非侵入等優點,已被廣泛用于化學結構及物質成分分析.

小分子藥物成像實例

下圖為高光譜受激拉曼顯微成像對藥片中藥物分子晶體的無損在體檢測。該研究可以對藥物API和輔料進行定量，討論了同一藥物的不同廠家不同工藝的仿制藥與原研藥的區別。

可拓展研究：

1 ）藥物一致性評價，藥物逆向工程開發 ，藥物質量控制

Ref ：Slipchenko, Analytical Chemistry, 2011

近年來,光子學,生物醫學和顯微成像技術等領域的相互交叉和融合發展,CARS和SRS顯微術可以對脂類等不易被標記的物質成像,還可以很好地通過選擇振動光譜,對生物體內特定小分子物質如藥物等,以及生物大分子如核酸,蛋白質等進行無需標記的成像,極大地推動了相干拉曼散射顯微成像技術在生物醫學領域的應用.

細胞學應用實例

下圖為雙光子/受激拉曼混合顯微成像實例。用以觀測細胞代謝中的化學產物并且研究化學產物細胞內合成的通路。該實驗中我們研究脂在癌細胞代謝中的作用。

可拓展研究：

1 ）確定代謝相關的臨床靶點和診斷標志物

2 ）通過無標記觀測藥物分子來實現藥物的生物學代謝機理研究

Ref: Yue et al., Cell metabolism, 2014

微生物應用實例

下圖為同位素標記受激拉曼顯微成像實例。用以觀測細菌de novo合成產物并且定量分析合成產物的生物學意義。該實驗中我們定量氘代葡萄糖在抗生素環境下細菌培養中的代謝過程，并通過量化細菌de novo合成中的代謝產物來量化細菌的耐藥性。

可拓展研究：

1 ）觀測微生物代謝產物，通過代謝產物對疾病進行診斷

2 ）細菌耐藥性研究

- Ref: Karanja et al., Analytical Chemistry, 2018

線蟲應用實例

下圖為高光譜受激拉曼顯微模式下線蟲的成像。該研究通過無標記分析線蟲重要化學物質的分布和位置來研究線蟲內生物機理。

可拓展研究：

1 ）其他小動物模型的生物學機理研究，包括但不限于線蟲，斑馬魚等等。

組織成像應用實例

無標記非線性顯微成像在組織成像有很高的應用性。由于不用熒光標記物，大大降低了組織成像，尤其是在體成像的難度。下圖分別描述了前列腺癌轉移后的各主要器官的組織成像；大鼠在體脊椎髓鞘成像；脂肪肝（伴隨肝纖維化）的組織三維成像；乳腺癌組織高速腫瘤邊緣成像等等。

可拓展研究：

1 ）各類組織離體成像

2 ）小鼠，大鼠組織在體成像