近年来,荧光显微镜技术的快速进步显著改变了生命科学领域的研究方法,成为研究人员在细胞和组织成像方面的重要工具。然而,传统荧光显微镜存在诸多限制,尤其在组织内微塑料的成像中,常常面临荧光标记易脱落、荧光强度衰减、特异性检测困难,以及被其他荧光物质干扰等问题。同时,传统显微镜的空间分辨率无法精确呈现微塑料的分布和形态。此外,在植物化学成像方面,荧光标记常遭遇标记困难、特异性差和干扰细胞生理过程等挑战,限制了在亚微米尺度上对植物细胞内复杂化学成分的深入分析。
针对这些问题,美国PSC公司研发的新一代高分辨化学成像显微镜——mIRage,提供了创新的解决方案。mIRage不仅具备传统荧光显微镜的荧光成像功能,还引入了新型光学光热红外(O-PTIR)技术,实现了对物质分子结构的化学成像。其化学成像分辨率高达500nm,可以在亚微米尺度上表征细胞和组织内的非标记目的蛋白或分子。这一无标记的化学成像能力有效弥补了荧光显微镜在化学成分分析上的不足。在微塑料研究领域,即使是直径仅为2μm的微塑料颗粒,mIRage也能实现其高分辨率的化学成分分析,获得清晰的红外光谱图,从而克服传统方法难以分析微小颗粒成分的障碍。
在植物研究中,mIRage能够对植物细胞壁中的纤维素、木质素等成分进行无标记的化学成像,清晰呈现其分布情况,从而为植物代谢组学研究提供有力支持。
高分辨化学成像显微镜——mIRage的优势
mIRage具备多项独特优势:
• 亚微米空间分辨的红外光谱和拉曼成像(~500nm);
• 反射模式下的图谱效果与透射模式相媲美;
• 非接触测量模式,操作便捷,无交叉污染风险;
• 几乎不需要样品制备过程(无需薄片),可测试较厚样品;
• 能在透射模式下观察溶液中的样品;
• 实现同一位置、同一分辨率的红外与拉曼测试;
• 荧光显微成像可实现对荧光标记样品的快速定位。
作为美国PSC公司在中国的代理,尊龙凯时自2020年起将mIRage系统引入国内,帮助科研工作者在多个研究领域取得了一系列突破性成果。
助力组织内微塑料的成像与分析
中国科学院生态环境研究中心的团队使用O-PTIR技术研究了聚乙烯纳米塑料(PE-NPs)在小鼠模型中的分布情况和影响,重点探讨了父代暴露于PE-NPs对自身及其后代生殖健康的潜在影响,及其肠道微生物群和微RNA在这一过程中的作用机制。结果发表在《ACSNano》上。
通过O-PTIR技术,研究人员成功检测了聚乙烯纳米塑料在小鼠血清和睾丸组织中的分布,揭示了其潜在的生殖健康影响,证实了父代暴露不仅影响自身健康,还可能对后代产生跨代效应。
助力植物的化学成像
法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)的研究者利用mIRage结合其他技术,从多模态的角度探讨了番茄果实表皮的角质层微观结构和力学性质。研究发现,角质层的力学性质在果实发育过程中表现出显著的空间和时间异质性。这些发现为理解植物角质层的结构-功能关系提供了新的视角,并为仿生材料设计奠定了理论基础。
助力药学研究:开发新型纳米无定形载药颗粒
中国医学科学院开发的基于益生元的阿托伐他汀纳米无定形载药颗粒(PANA),通过mIRage技术实现了其原位成分分析,为治疗非酒精性脂肪性肝病提供了新思路。这一成果为未来药物成分的空间分布研究提供了重要支持。
除了上述应用外,mIRage在多个科研领域也得到了广泛应用,包括环境微塑料、高分子材料、半导体、生命科学及文物鉴定等。尊龙凯时秉持技术创新理念,致力于为科研工作者提供先进的技术支持,推动生物医疗领域的不断进步。
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