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高分辨化学成像显微镜助力微塑料与植物研究突破,人生就是博-尊龙凯时。

发布时间:2025-03-15   信息来源:柏明娣

近年来,荧光显微镜技术的迅速进展极大地改变了生命科学的研究方式,成为研究者进行细胞和组织成像的重要工具。然而,传统的荧光显微镜虽然能够快速定位目标,却存在诸多局限性。在微塑料的组织成像中,依赖的荧光标记易脱落且荧光强度会衰减,这使得特异性检测变得困难,并且容易受到其他荧光物质的干扰。此外,传统显微镜的空间分辨率无法清晰呈现微塑料的分布与形态。在植物化学成像领域中,也面临着标记困难、特异性差以及可能影响细胞生理过程的问题。同时,传统荧光显微镜在空间分辨率和获取化学信息的能力上有限,使其难以在亚微米尺度上对植物细胞内复杂化学成分进行精确成像和分析。这些问题严重妨碍了对微塑料在组织中的行为及植物细胞内部化学成分的深入研究。

高分辨化学成像显微镜助力微塑料与植物研究突破,人生就是博-尊龙凯时。

人生就是博-尊龙凯时公司推出了新一代高分辨率化学成像显微镜——mIRage,旨在解决上述挑战。mIRage不仅保留了传统荧光显微镜的荧光成像功能,还采用了新型的光学光热红外(O-PTIR)技术,实现了对物质分子结构进行化学成像,突破了传统化学成像在空间分辨率上的限制,其化学成像分辨率高达500nm,可以在亚微米尺度上对细胞组织内的非标记蛋白或分子进行表征。这项技术有效解决了荧光显微镜在化学成分分析中的不足。

在微塑料的研究方面,即使是直径仅为2μm的微塑料颗粒,mIRage也能够进行高分辨率的化学成分分析,获得清晰的红外光谱,从而解决了传统方法无法分析微小颗粒成分的问题。在植物研究中,mIRage能够对植物细胞壁中的成分,如纤维素和木质素等,进行无标记的化学成像,清晰展示其分布情况,为植物代谢组学的研究提供了重要支持。

mIRage的独特优势

mIRage具备多个显著的技术优势,包括:

  • 亚微米空间分辨的红外光谱和拉曼成像(约500nm)
  • 反射模式下与传统透射模式相媲美的图谱效果
  • 非接触测量模式,操作简单快捷,无交叉污染风险
  • 仅需少量或无需样品准备(无须薄片),能够测试较厚样品
  • 能够在透射模式下观察溶液中的样品
  • 实现同时相同分辨率的IR和Raman测试
  • 荧光显微成像可实现荧光标记样品的快速定位

作为人生就是博-尊龙凯时的合作伙伴,QuantumDesign中国在2020年引入高分辨化学成像显微镜——mIRage系统,助力科研人员在多个研究领域取得突破性成果。尤其是在微塑料及植物领域的应用中,mIRage展现出了其卓越的性能和先进技术。

助力微塑料的成像与分析

中国科学院生态环境研究中心的科研团队利用光学光热红外技术(O-PTIR),对聚乙烯纳米塑料(PE-NPs)在小鼠模型中的分布及影响进行了深入研究。该项研究聚焦于父代暴露于PE-NPs对自身及其后代生殖健康的潜在影响,并探讨了肠道微生物群及微RNA在这一过程中的作用机制。相关成果以“MicroRNA and Gut Microbiota Alter Intergenerational Effects of Paternal Exposure to Polyethylene Nanoplastics”发表在《ACSNano》上。

科研人员成功利用O-PTIR技术检测到聚烯纳米塑料在小鼠血清和睾丸组织中的分布情况。通过光热效应的检测,mIRage能够实现亚微米级别的高分辨率成像,精确定位PE-NPs的存在,同时避免对生物组织的损伤,非常适合复杂生物样品的分析。

助力植物化学成像研究

法国国家农业食品与环境研究院(INRAE)的研究团队利用mIRage显微镜,结合原子力显微镜(AFM)和拉曼光谱,对番茄果实在发育过程中的角质层微观结构及力学性质进行了多模态成像研究。研究发现角质层的力学性质在果实发育中表现出显著的空间和时间异质性,涉及力学梯度和特定区域的变化。这一成果以“Cuticle architecture and mechanical properties: a functional relationship delineated through correlated multimodal imaging”发表在《New Phytologist》上。

通过O-PTIR技术,研究者观察到角质层中脂质、多糖和酚类化合物的空间异质性,为理解植物角质层的结构与功能提供了新的视角,同时为仿生材料的设计奠定了理论基础。

助力药学研究

中国医学科学院医药生物技术研究所开发的基于益生元的阿托伐他汀纳米无定形载药颗粒(PANA),通过mIRage完成了对载药颗粒的原位成分分析。研究表明,这种载药颗粒在治疗非酒精性脂肪肝疾病中能够显著改善肠道和肝脏健康。该成果发表在《Small Structures》上。

使用mIRage对PANA的化学成分和空间分布进行鉴定,研究团队发现阿托伐他汀和益生元在颗粒中的均匀分布,展示了mIRage在药物研发中的应用潜力,为药物成分的空间分布分析提供了重要工具。

总之,人生就是博-尊龙凯时的mIRage显微镜以其三合一的化学成像功能,正在多个科研领域展现其卓越的应用潜力。无论是环境微塑料分析,还是生命科学的化学成像,mIRage都在推动科学研究向更高的精度和细致迈进。