共焦拉曼光谱-郑晨解读

1、Wood快得的Hl时间变化的纤细拉曼图惊和拉曼尢请.HJQ&01、关于单个活态细胞的激光共焦拉曼光谱 扫描技术的简介K件1命科学是十今发展垠为迅猛的一个领域£界孑国都在利川+ 可能的段和技术探索生命的奥秘滋光共焦拉曼散射光谱技术正足 进行牛物IK学r程方面研究的有力工其之一.2、拉曼光«住7080"代得到门闻速发展，在生物.医学领域也进行了 众乡研究和应川但是由于兀估号较弱等缺点，对于非共振类也的样Ml, 则存在应用儿）限 3、19904 Puppies等人针对W冇拉煥做射裁面小等缺点,为了提爲拉处 伯号强度发展出爲灵收皮共您拉处光常仪，使Z对不八衣共振特

2、点的样 品的拉曼光也典有很好的探测能力-2.显微共焦拉曼散射扫描技术2.1拉曼散射概念当电欠就为E的单色比入射到样臥样乩的分r成原了的正负电荷分布发 生变化形成电偶极匏该电偶极r的搬动可辐射电磁波发岀»射比入W光纭被照样Ml分f的作用不但町产生频率不变-强朋很强的弹件K 射利做射;还会产生频率发生变化的非邨性敢射拉曼»射拉曼K射fstokesfft射和反stokes敢W.拉射是光f与分f«过Fd中分f的报动和转动能星传递给比化 从而使）t f的频冰发生变化所产生的.3.公偏振度也称为退僞比它可衣可£敬射物体各向舁件的W度.2,强度I即样品拉曼散射信号强度

3、.处r共撮态的谱帯会甜苦增强拉 曼敢射倍号强度与入射光频率和极化率张駁的变化何关22拉曼散射测虽参数K拉曼®射的频率，或拉显位移拉曼位移的常用小位为波数实际应用 中常用兀Stokes散射沐拉曼位移只打扳动9转动能级冇关拉曼位移可 反映物质木身内在的分r结构的信息1, 优点=（1）.拉曼光诸割定无须借助任何标记物（2> 拉昼散射光谄技术可对涪液-气体、周体-簿帜、品体等备种形 丿弋的物体进行实找（3、拉艇光iS町在ftite的时闵内快速获符（小円8）（4拉绘）ti«技术地次和描的穩診波数他国比红外吸牧技术的覆希区 域人2. 缺点X（1> >圮1：«

4、的缺点是拉曜tt射倍牧谢.故对ff品的mt?求« （2恋采用波K牧fo激比做激发）t时，容«引艾样Ml黄尢从而常他抻绘 尢谧世到黄比的l«i：使用中«尽«免或滄除黄Jt的”扰23拉曼散射的优缺点W此进行拉曼光谱测e时通过测定样尿的拉曼散射波谱和强度町以获得 祥品分r仲缩报动和弯曲械动模式的信息从而实现对被测样岛的分f结 构以从含屋作出刿断24、共焦技术的引入上批纪90年代Peppte捉出了共焦技术共焦技术使得只冇俶平啲的信 号对通过信兮通道进入接收系统,而焦平mil:或下的信号则被共焦孔阻 把，样晶照明光阑针孔和光电检测光阑针孔如为共扼形成r共

5、聚焦显微 比路.共储眾微鏡利用共焦技术可对也1«细位?¥的物质进行探洌何以进行单 细胞水半的细胞内不同区域的探测 利用共储技术可对样品内待定的小X域进行扌I描可利用技术叮实 现点打描!线扌I描!二维扌I描和三维打描242二维扫描技术（拉曼成像）一维打描拉园光谱技术地利用売场像迭取耍成像的-维区域并设盘芮 个方向的打描范国及相邻两个扌I描点的间隔.衍到补个点的拉曼光谱 后傅根据感兴趣的诰线或诺空特点，对特定分f的二维分布成像也 町以同时对儿种感兴趣分f或分f结构在二堆空间的分布成像， 如果配备r二维CCD探测系统利相应的位?制系统jm以进行快速的 二维扌I描3、显微激光共焦拉

6、曼散射光谱仪扫描参数 优化和谱线处理技术研究进行拉曼光潸测S时通过测定样乩的拉虽散射常频移和强丿匕可以获 得样乩分1»1*缩掘动弯曲振动模式的信息从而实现対被测样汕的分 r结构以及含斌作出判断3.1方法对活态细胞产空彩响的主要W索是激光功串密度的人小.橄光照射时 间的K短等.W此在进行笑数优化前，一些畚数町以捉前进行瀆设对r点打描模式在物镜.共娥几径竽参数确定卜來后匸姿的变H滲 数为照射到样品的激光功率密度对r线扌I描和二维扌I描模式除r激允功4C密度外还耍虑扌I描的 步进距离（打描点间W）或兀他W崇扒描参数优化的意义是以较短的时何.较少的样品.近乎无扰的状态 获得&召品质的

7、拉曼«线-而针对不同的细胞样品与不同的实验H标需 设立对应介适的打描测定以及）t«处理分析技术hr淖&«l射*itU如出1呻)iXXmcM «carnoK(1.4«W, l|un)念g腔4仁红细胞的特点4红细胞拉曼光谱研究©cr 們2 Zb: Wll«tH«M(a?aW, i|Ain> h warag|(li7niW« l|un)c meMttmff(o7«w,ojgni)czOviow vcan(L7nW, OJfAm)线打描模式人红细胞在不同样站照射激光功率和扌1描步进设置卜

8、打描wot）后（右）亮场像比较红细胞是体内址施婪的细胞z，它的上®生理功能是携氧功 fit为体内的组织利器目输送氧 气并帯定-氧化碳jftju对维持 体内平衡态起岷炎作用 1E常成熟的红細胞浪双PI岡盘 状成熟人红细牠无孩上雯由细 胞Ail和细胞内占95%的血红蛋 门组成4.2 514nm激发光卜活态红细胞拉曼光谱所用设备为HoribaJ 丫公诃生产的例赴显微激比共焦拉曼光«系统配S 的激光器为A”离r激光器J电激发波氏为514,5nm.该系统使用奥林巴 期倒说E微辄实檢便用60侣物 激）UM点处光约2um抉缝设W为lOOum丿城ML径设评为 200um.实聯采集的波谱范国

9、为600 1800/cm说分辨率约1/cm厚比 枳分时间1S.开机后利用肛片位j 5207/cmiyjin帯进行H帘系统校正 将得到的拉愛说线进行特征峰的比较，然麻对诺线进行宇宙对线消除 分类.平均和平等一系列处理为到毎个样殆的«线此种处理紂到的 谱线不仅時噪比好jfutUHjfH好的指纹持件对r处Z态的红细胞拉曼光谱JC转征足没右位门638/cmMO）的诸线. 而位ri358/cm和1606/cm附近的诰线强度很岛 lAj対处/R态的红细胞 的拉曼光洙位J-1638/cm,和1370 1374/cm附近的谱线强度很麗处J： 160651的惜线强度右所卜降位门358/5.的«

10、;线找至消失位rT态 和R念Z间的血红蛋n中何态右四个f类分别足M仁M2. M3fllM4：3isao1368血红ffi门拉曼比诰的v4诺线出现多师t育形V4的诺帯出现的位置典仃多样性.交杂性血红蛋n拉曼光谱的 v4itt线出现位置的移动和语带廉宽ISMISM b占士，5总结均展望4.3讨论沾态红细胞町展现出非常弟第$的拉曼光«木研究显示活态红细胞 拉曼光说不仅冇于典型T态或R态的讲线，还仃很娄类«的«线既 不同rT态谓线.也不同J R态诰线 占念到血红蛋门构彖变化的fi杂性利拉曼光谁的敏感件本研究认为 应将血红蛋白拉处光诺粮据氏谱型特点进行亚为详细的分类即対 T念到R态的中间过渡过程的带线进行分析并分类-如果不按照谱线 的特点进行分类俎物祥品的关键信息可能会被掩診例如红细 胞ZH514n m激发比卜的拉曼光谱V4.变化的卡富件就不会显现出來1.为御到准确、W细的拉曼光i也为了提样乩间拉曼光诰的町比性 需翌对系统的性能参数进行快速测试和校止；校止、测试的参数应包 站波数«度的校止