基于双拉曼位移同时扫描技术的无标记生物分子成像技术（无需刺激拉曼散射过程）

《Nature Communications》：Simultaneous dual-Raman-shift scanning-free stimulated Raman scattering microscopy for label-free biomolecular imaging

　　

摘要

传统的受激拉曼散射（SRS）显微镜需要耗时的拉曼位移扫描来实现化学特异性，这限制了其在实时生物学研究中的应用。我们提出了一种无需双拉曼位移扫描的SRS（SDRSRS）显微镜技术，该技术能够在不进行光谱扫描的情况下同时捕获不同的分子振动特征，成像速度提高了10倍以上，同时保持了高化学特异性。该系统利用双折射晶体产生可控的光路差异和正交偏振，实现了双相位调制和自定义的双通道检测。共线平衡检测模式使信噪比提高了11 dB，并且该系统与其他实时成像技术兼容。SDRSRS能够同时进行CH?和CH?的成像，揭示活细胞中的脂滴动态，定量区分肝癌模型中的免疫治疗反应，并实现对人类结直肠癌的快速无标记分类。这项技术实现了快速且同时的双振动对比成像，为活体代谢监测、临床病理学和药物反应研究提供了化学特异性的成像方法。