受激拉曼散射成像系統(tǒng)（SRS）在表型組學(xué)、表型影像學(xué)、分子影像學(xué)中的作用

受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering，SRS)成像技術(shù)是一種非線性光學(xué)效應(yīng)，當(dāng)兩束激光照射樣品時(shí)，其中一束泵浦光與樣品分子振動(dòng)模式發(fā)生相互作用，產(chǎn)生頻率下移的斯托克斯光，通過探測斯托克斯光的強(qiáng)度分布來獲取樣品的拉曼光譜信息并進(jìn)行成像。

1

超快受激拉曼散射顯微成像系統(tǒng)（SRS）能夠?qū)?xì)胞和組織進(jìn)行無標(biāo)記成像，提供細(xì)胞和組織內(nèi)部的生化成分信息，如脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等的分布和含量，幫助了解細(xì)胞和組織的表型特征 。例如通過檢測細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的拉曼信號(hào)，可以分析細(xì)胞的代謝狀態(tài)，進(jìn)而研究與代謝相關(guān)的表型變化。

2

超快受激拉曼散射顯微成像系統(tǒng)（SRS）可以檢測和定量分析生物分子，如特定蛋白質(zhì)的表達(dá)水平、核酸的結(jié)構(gòu)變化等。通過測量這些分子的拉曼光譜特征，為表型組學(xué)研究提供分子層面的信息，有助于揭示基因表達(dá)與表型之間的關(guān)系。

3

在疾病研究中，超快受激拉曼散射顯微成像系統(tǒng)（SRS）可用于分析疾病狀態(tài)下細(xì)胞和組織的表型變化，輔助疾病的早期診斷和分類。比如腫瘤組織與正常組織在生化成分上存在差異，該成像系統(tǒng)可以檢測到這些差異，為腫瘤的診斷和治療提供依據(jù)。

4

可用于跟蹤生物體在發(fā)育過程中的細(xì)胞和組織表型變化，了解發(fā)育過程中的分子機(jī)制和細(xì)胞行為。例如觀察胚胎發(fā)育過程中細(xì)胞的分化和組織的形成，以及相關(guān)基因表達(dá)變化導(dǎo)致的表型改變。

1

該系統(tǒng)可提供高分辨率的圖像，能夠清晰地顯示細(xì)胞和組織的微觀結(jié)構(gòu)，有助于觀察表型特征的空間分布。例如在神經(jīng)科學(xué)研究中，可以用于觀察神經(jīng)元的形態(tài)和連接，以及神經(jīng)退行性疾病中神經(jīng)元表型的變化。

2

可實(shí)現(xiàn)對細(xì)胞和組織的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)成像，跟蹤表型變化的過程。比如在細(xì)胞遷移、分化等過程中，實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞表型的動(dòng)態(tài)改變，為研究細(xì)胞行為和表型調(diào)控機(jī)制提供直觀的信息。

3

除了提供二維圖像外，還可以通過技術(shù)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)三維成像，甚至可以結(jié)合時(shí)間維度，形成四維成像，全面地呈現(xiàn)表型特征的時(shí)空變化。

4

SRS 成像通常不需要對樣品進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理或標(biāo)記，對生物樣本的損傷較小，可用于活體生物的表型影像學(xué)研究，如在活體動(dòng)物或人體中進(jìn)行組織器官的表型觀察，有助于研究疾病的發(fā)生發(fā)展過程和藥物療效評估。

1

該成像系統(tǒng)可直接探測生物體內(nèi)的分子事件和分子相互作用，實(shí)現(xiàn)分子水平的成像。例如觀察藥物分子與靶點(diǎn)分子的結(jié)合過程，以及基因表達(dá)產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)的分布和動(dòng)態(tài)變化，為理解疾病的分子機(jī)制提供直接的可視化證據(jù)。

2

通過選擇合適的拉曼探針或利用生物分子自身的拉曼信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)對特定分子的特異性成像。比如針對腫瘤細(xì)胞表面的特定標(biāo)志物設(shè)計(jì)拉曼探針，實(shí)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞的特異性識(shí)別和成像，有助于腫瘤的早期診斷和精準(zhǔn)治療。

3

超快受激拉曼散射顯微成像系統(tǒng)（SRS）可對成像區(qū)域內(nèi)的分子進(jìn)行定量分析，測量分子的濃度、數(shù)量或活性等參數(shù)。例如通過測量藥物在體內(nèi)的分布和代謝情況，為藥物研發(fā)和治療方案的制定提供重要數(shù)據(jù)支持。

4

可以與其他影像學(xué)技術(shù)如熒光成像、PET 成像等結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多模態(tài)成像融合，充分發(fā)揮各種成像技術(shù)的優(yōu)勢，提供更全面、準(zhǔn)確的信息。例如將超快受激拉曼散射顯微成像（SRS）與 PET 成像結(jié)合，同時(shí)獲取生物體內(nèi)分子的結(jié)構(gòu)和功能信息，有助于更深入地研究疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制和進(jìn)行精準(zhǔn)診斷 。

受激拉曼散射光譜成像技術(shù)具有無標(biāo)記、非侵入性、高靈敏度、高分辨率、可定量分析及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測等先進(jìn)性，在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)等多領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、疾病診斷與治療、藥物研發(fā)、材料表征與質(zhì)量控制等方面具有重大意義，在推動(dòng)各學(xué)科的發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新方面，具有強(qiáng)大的應(yīng)用價(jià)值與潛力。

公司簡介

生醫(yī)視界科技公司（SuperVision Medicine）擁有世界領(lǐng)先的自動(dòng)化全定量拉曼亞細(xì)胞成像技術(shù)，能夠提供4D全定量分析解決方案。我們的獨(dú)創(chuàng)成像技術(shù)突破了250nm的成像精度和微秒級(jí)別的光譜采集速度，信號(hào)強(qiáng)度相較于傳統(tǒng)的自發(fā)拉曼提升了?百萬倍，成功將市面上的半定量拉曼分析推進(jìn)至全定量分析水準(zhǔn)，并且能夠分析所有可以被提純的物質(zhì)（包括膠原蛋?亞型定量分析），包括實(shí)時(shí)追蹤納米藥物穿透血腦屏障的全過程。

全球研發(fā)團(tuán)隊(duì)

技術(shù)優(yōu)勢

往期推薦