生物样品分析和成像的新方法

在微观层面上，有几种方法可以对生物样品进行成像，每种方法都有自己的优点和缺点。一组研究人员与东京大学的研究人员首次整合了两种领先成像技术的各个方面，以创建一种分析和成像生物样品的新方法。它的概念被称为RESORT，创造了以无与伦比的细节注意到生命系统的路径。

显示系统基本概述的图表。首先，用可光开关的拉曼探头标记样品。然后用双色红外激光脉冲、紫外线和特殊的甜甜圈形可见光束照射，以限制可能发生拉曼散射的区域。因此，可以在非常精确的点检测到探头，以获得高空间分辨率图像。图片来源：2023 Ozeki 等人 CC-BY

在微观世界中，只要人类能够操纵光线，人类就使用光学设备来观察越来越多的细节。

现代显微成像技术远远超出了传统显微镜所能提供的范围。两种突出的技术是超分辨率荧光成像，它提供了良好的空间分辨率，以及振动成像，它损害了空间分辨率，但可以利用多种颜色来帮助标记细胞中的几种类型的成分。

这些成像技术的局限性激励着我们尝试创造更好的东西，通过RESORT，我们相信我们已经实现了这一目标。RESORT代表可逆的饱和光学拉曼跃迁，它结合了超分辨率荧光和振动成像的优点，而不会继承两者的缺点。这是一种基于激光的技术，使用称为拉曼散射的东西，拉曼散射是分子和光之间的特殊相互作用，有助于识别显微镜下样品中的物质。我们成功地对细胞中的线粒体进行了RESORT成像，以验证该技术。

东京大学尖端科学技术研究中心 Yasuyuki Ozeki教授

RESORT成像有许多阶段，尽管它看起来很复杂，但与它试图交换的技术相比，设置并不复杂。首先，必须使用称为光开关拉曼探头的特殊化学品对要成像的样品的特定成分进行染色或标记，其拉曼散射可以通过RESORT使用的各种类型的激光进行调节。

接下来，将样品保存在光学设备中，该光学设备用于适当地照亮样品并显影其图像。为此，然后使用双色红外激光脉冲照射样品，以检测紫外线、拉曼散射和特殊的甜甜圈形可见光束。总体而言，这些限制了可能发生拉曼散射的区域，这意味着最后阶段，成像，可以在非常准确的点诊断探针，从而产生高空间分辨率。

这不仅仅是获得显微镜样品的更高分辨率图像;毕竟，电子显微镜可以更详细地成像这些东西。然而，电子显微镜必然会损坏或阻碍它们观察到的样品。通过未来的开发，为拉曼探头的调色板添加更多颜色，RESORT将能够对活体样品中的许多组分进行成像，以前所未有的方式分析复杂的相互作用。这将有助于更深入地了解基本的生物过程、疾病机制和潜在的治疗干预措施。

东京大学尖端科学技术研究中心 Yasuyuki Ozeki教授

该团队的重点是增强显微成像，以应用于医学研究领域和相关领域。然而，它在激光设计方面取得的进展也可以用于其他需要精确控制或高功率的激光应用，例如材料科学。