拉曼全息摄影

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拉曼全息

拉曼光谱法广泛用于分析科学中,以通过其结构指纹识别分子。在生物学背景下,拉曼反应提供了宝贵的无标记特异性对比,从而可以区分不同的细胞和组织内容物。不幸的是,自发拉曼散射非常弱,比荧光弱十个数量级。毫不奇怪,荧光显微镜通常是诸如活细胞成像等应用的首选。幸运的是,拉曼可以在金属表面或金属纳米间隙中显着增强,而这种表面增强的拉曼散射(SERS)甚至可以克服荧光响应。因此,纳米SERS探针在保留固有分子特异性的同时,有望成为生物传感应用的候选者。仍然,

现在,ICFO研究人员Matz Liebel和Nicolas Pazos-Perez在ICREA教授Niek van Hulst(ICFO)和Ramon Alvarez-Puebla(Univ。Rovira i Virgili)的小组中工作,提出了“全息拉曼显微镜”。首先,他们从小的纳米粒子构造块合成了等离激元超团簇,以在有限的团簇尺寸内产生非常强的电场。这些极亮的SERS纳米探针需要在近红外下非常低的照明曝光量,从而将活细胞的潜在光损伤降至最低,并允许进行宽视野拉曼成像。其次,他们利用Liebel及其小组在《科学进展》中的一项研究开发的非相干全息显微镜方案,利用了明亮的SERS探针来实现3-D全息成像。。值得注意的是,非相干拉曼散射是“自我干涉”的,首次实现了拉曼全息照相。

Liebel和Pazos-Perez演示了宽视场拉曼图像的傅里叶变换拉曼光谱,并能够一次拍摄3D体积中的单个SERS粒子。然后,作者利用这些功能从三个维度识别和跟踪活细胞内的单个SERS纳米颗粒。

发表在《自然纳米技术》上的结果代表了在许多不同情况下向多路复用单次三维浓度分布图迈出的重要一步,包括活细胞和组织询问以及可能的防伪应用。



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