Bản chất không xâm lấn và không có nhãn của kính hiển vi Raman cộng hưởng khiến nó trở thành một kỹ thuật mạnh mẽ cho các ứng dụng sinh học tế bào. Bằng cách sử dụng sự kích thích bằng laser và sự tán xạ ánh sáng không đàn hồi của các phân tử, nó cung cấp thông tin hóa học và cấu trúc có giá trị về môi trường tế bào. Do đó, bạn có thể hình dung các phân tử sinh học khác nhau, bao gồm lipid, protein và axit nucleic và sự phân bố của chúng trong tế bào. Nghiên cứu hiện tại về sinh học tế bào sử dụng hình ảnh Raman đặc biệt để nghiên cứu các quá trình tế bào như tổ chức lipid, chuyển hóa, nhiễm trùng và hấp thụ thuốc [1-7] . Độ phân giải không gian cao và tính đặc hiệu hóa học của hình ảnh Raman cộng hưởng khiến nó trở thành một công cụ có giá trị để hiểu động lực phức tạp của tế bào trong các quá trình sinh học khác nhau.
Công nghệ Raman nổi bật trong hệ thống WITec cung cấp độ phân giải, tốc độ và độ nhạy cao nhất cùng lúc, để mang lại kết quả tốt nhất từ các mẫu có giá trị của bạn. Với tính linh hoạt vô song, kính hiển vi Raman WITec là cơ sở tối ưu để thích ứng với các yêu cầu nghiên cứu của bạn hiện tại và trong tương lai. Đối với các ứng dụng sinh học hoạt động với các mẫu vật sống, chúng tôi cung cấp các thiết bị tương thích để kiểm soát nhiệt độ và môi trường.
Công nghệ hình ảnh Raman cộng hưởng của tế bào sống
Vì hình ảnh Raman confocal là một kỹ thuật kính hiển vi không phá hủy, nên nó rất phù hợp để nghiên cứu các tế bào sống trong môi trường sinh lý của chúng mà không làm hỏng chúng. Trong ví dụ này, các tế bào biểu mô chuột đã được nghiên cứu bằng kính hiển vi Raman WITec alpha300. Phổ Raman điển hình đã được tìm thấy đối với ty thể (màu xanh lam), lưới nội chất (màu xanh lá cây) và nhân con (màu cam). Hình ảnh Raman được mã hóa màu trực quan hóa vị trí của các bào quan này trong tế bào.
Từ trái sang phải. Hình ảnh đầu tiên: Hình ảnh video của tế bào biểu mô chuột trong nuôi cấy. Hình ảnh thứ hai: Hình ảnh Raman mã hóa màu cho thấy ty thể (màu xanh lam), lưới nội chất (màu xanh lá cây) và nhân con (màu cam) trong tế bào. Hình ảnh thứ ba: Phổ Raman của ty thể, lưới nội chất và nhân con. Mẫu do Angelika Rück, ILM, Ulm, Đức cung cấp
Hình ảnh Raman 3D của tế bào
Sự kết hợp giữa độ đồng tiêu và độ phân giải độ sâu tuyệt vời trong hệ thống WITec Raman cho phép bạn phân giải các chi tiết của tế bào ngay cả ở dạng 3D. Hình ảnh động này hiển thị hình ảnh Raman 3D của tế bào trung mô trong hydrogel và trực quan hóa các thành phần tế bào khác nhau đã được xác định 1 .
Video từ Kallepitis et al. 2017
1 ,
Kết hợp Raman và huỳnh quang
Trong nghiên cứu sinh học tế bào, phương pháp đánh dấu huỳnh quang là phương pháp thường được sử dụng để hình dung các phân tử cụ thể. Mặc dù hình ảnh Raman cung cấp một giải pháp thay thế mạnh mẽ, nhưng cả hai kỹ thuật đều có thể được kết hợp tùy chọn trong kính hiển vi WITec cho những ứng dụng yêu cầu các dấu hiệu huỳnh quang bổ sung. Những hình ảnh này cho thấy hình ảnh Raman và huỳnh quang tương quan của các tế bào nhân chuẩn nhuộm DAPI. Hình ảnh huỳnh quang hình dung các nhân tế bào được đánh dấu, trong khi hình ảnh Raman xác định lưới nội chất (màu xanh lá cây) và nhân con (màu cam).
Từ trái sang phải. Hình ảnh đầu tiên: Nhân tế bào nhuộm bằng chất đánh dấu huỳnh quang DAPI. Hình ảnh thứ hai: Lưới nội chất (màu xanh lá cây) và nhân con (màu cam) được xác định bằng Raman. Hình ảnh thứ ba: Hình ảnh chồng lên nhau.Mẫu do Claudia Scalfi-Happ, ILM, Ulm, Đức
Hình ảnh Raman tương quan
Các thiết bị cực kỳ linh hoạt của WITec có thể kết hợp kính hiển vi Raman với nhiều kỹ thuật hình ảnh khác để cung cấp thông tin bổ sung từ cùng một vị trí mẫu.
- Kính hiển vi lực nguyên tử (AFM)
- Kính hiển vi quang học trường gần quét (SNOM)
- Kính hiển vi điện tử quét (SEM)
- Đo đạc địa hình
- Đếm photon đơn tương quan thời gian (TCSPC) ví dụ như đối với phép đo FLIM
- Hình ảnh phát quang
- Hình ảnh huỳnh quang
Một số ví dụ về ứng dụng khác khi phân tích hình ảnh Raman
Hình ảnh được cung cấp bởi Christian Matthäus, Viện Công nghệ Photonic Leibniz, Jena, Đức.
