多模態(tài)非線性光學(xué)成像系統(tǒng)

多模態(tài)非線性光學(xué)成像系統(tǒng)產(chǎn)品概述：

相干拉曼散射顯微術(shù)(Coherent Raman Scattering Microscopy)是一類植根于拉曼散射的光學(xué)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(shù)通過探測(cè)目標(biāo)分子特定的振動(dòng)來提供成像所需的襯度,通過非線性光學(xué)過程大大提高了檢測(cè)的靈敏度,同時(shí)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(tǒng)組成：

非線性多模態(tài)顯微成像系統(tǒng)由光源模塊，光路整合模塊，顯微成像模塊和數(shù)據(jù)采集模塊構(gòu)成。通過對(duì)光路整合模塊的控制、微調(diào)和數(shù)據(jù)采集模塊的匹配來實(shí)現(xiàn)多種成像功能。

高光譜受激拉曼散射技術(shù)的非線性多模態(tài)顯微成像系統(tǒng)。

多模態(tài)非線性光學(xué)成像系統(tǒng)系統(tǒng)功能：

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

- 高光譜化學(xué)分析功能（10波數(shù)光譜分辨率）

- 高速的顯微成像，支持動(dòng)態(tài)和在體的生物實(shí)驗(yàn)（4fps）

- 支持超快瞬態(tài)吸收譜測(cè)量，并且支持高速二維瞬態(tài)吸收顯微成像

- 支持對(duì)生物組織，活體生物模型，細(xì)胞，微生物等顯微成像的應(yīng)用

其他可選服務(wù)：

• 混合拉曼系統(tǒng) （結(jié)合共焦拉曼功能）

• Multiplex SRS系統(tǒng) （10微秒獲得受激拉曼光譜）

• 高速瞬態(tài)吸收顯微鏡 （1000 fps成像速度，用于納米材料）

服務(wù)：

• 完整的安裝服務(wù)以及1周的使用培訓(xùn)

• 二年的免費(fèi)維護(hù)以及服務(wù)

• 一年的質(zhì)量保證和配件免費(fèi)更換

• 輔助申請(qǐng)國家相關(guān)基金服務(wù)

基礎(chǔ)配置：

應(yīng)用舉例：

相干拉曼散射顯微技術(shù)作為一種新型的成像技術(shù),具有無標(biāo)記,高特異性,非侵入等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛用于化學(xué)結(jié)構(gòu)及物質(zhì)成分分析。

小分子藥物成像實(shí)例：

下圖為高光譜受激拉曼顯微成像對(duì)藥片中藥物分子晶體的無損在體檢測(cè)。該研究可以對(duì)藥物API和輔料進(jìn)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(qū)別。

可拓展研究：

藥物一致性評(píng)價(jià)，藥物逆向工程開發(fā) ，藥物質(zhì)量控制。

Ref ：Slipchenko, Analytical Chemistry, 2011

近年來,光子學(xué),生物醫(yī)學(xué)和顯微成像技術(shù)等領(lǐng)域的相互交叉和融合發(fā)展,CARS和SRS顯微術(shù)可以對(duì)脂類等不易被標(biāo)記的物質(zhì)成像,還可以很好地通過選擇振動(dòng)光譜,對(duì)生物體內(nèi)特定小分子物質(zhì)如藥物等,以及生物大分子如核酸,蛋白質(zhì)等進(jìn)行無需標(biāo)記的成像,極大地推動(dòng)了相干拉曼散射顯微成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

細(xì)胞學(xué)應(yīng)用實(shí)例：

下圖為雙光子/受激拉曼混合顯微成像實(shí)例。用以觀測(cè)細(xì)胞代謝中的化學(xué)產(chǎn)物并且研究化學(xué)產(chǎn)物細(xì)胞內(nèi)合成的通路。該實(shí)驗(yàn)中我們研究脂在癌細(xì)胞代謝中的作用。

可拓展研究：

1確定代謝相關(guān)的臨床靶點(diǎn)和診斷標(biāo)志物

2通過無標(biāo)記觀測(cè)藥物分子來實(shí)現(xiàn)藥物的生物學(xué)代謝機(jī)理研究

Ref: Yue et al., Cell metabolism, 2014

微生物應(yīng)用實(shí)例：

下圖為同位素標(biāo)記受激拉曼顯微成像實(shí)例。用以觀測(cè)細(xì)菌de novo合成產(chǎn)物并且定量分析合成產(chǎn)物的生物學(xué)意義。該實(shí)驗(yàn)中我們定量氘代葡萄糖在抗生素環(huán)境下細(xì)菌培養(yǎng)中的代謝過程，并通過量化細(xì)菌de novo合成中的代謝產(chǎn)物來量化細(xì)菌的耐藥性。

可拓展研究：

1觀測(cè)微生物代謝產(chǎn)物，通過代謝產(chǎn)物對(duì)疾病進(jìn)行診斷。

2細(xì)菌耐藥性研究。

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

線蟲應(yīng)用實(shí)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(biāo)記分析線蟲重要化學(xué)物質(zhì)的分布和位置來研究線蟲內(nèi)生物機(jī)理。

可拓展研究：

1其他小動(dòng)物模型的生物學(xué)機(jī)理研究，包括但不限于線蟲，斑馬魚等等。

組織成像應(yīng)用實(shí)例：

無標(biāo)記非線性顯微成像在組織成像有很高的應(yīng)用性。由于不用熒光標(biāo)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(zhuǎn)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