新型SRS顯微鏡將活組織分子運動“視頻化”

美國哈佛大學科學家將受激拉曼散射（SRS）顯微鏡和核磁共振成像（MRI）技術結合，研製出一種最新的生物醫學成像設備，極大拓展了SRS顯微鏡的視野。其速度之快精度之高，如同“視頻”，足以使科學家直接目睹分子在活組織中的運動。研究論文發表在最新一期《科學》雜誌 ​​上。
“此前，SRS顯微鏡每分鐘只能拍攝一幅畫面，用於活的動物或人體就太慢了。”哈佛大學化學與化學生物學教授謝曉亮說，“我們大大提高了採集數據的速度，使拍攝達到了視頻速率。”研究小組還用這種新型SRS顯微鏡追踪藥物在皮膚下的移動，其能清晰顯示出藥物實時吸收情況。如與內鏡檢查術結合，還能一層一層觀察組織的三維結構。

新型SRS顯微鏡的工作原理是探測原子之間化學鍵的內在震動，由於融合了MRI技術，在透視深度上更適合拍攝體內器官和其他大目標，既可廣泛用於拍攝器官和組織結構的靜態圖像，也能在亞細胞水平以流動畫面觀察細胞中的蛋白質、脂質和水。

同多種常用的觀察生物分子的技術相比，新型SRS 顯微鏡優勢明顯。它能採集分析照射生物樣本的近30%激光，比傳統SRS顯微鏡高出30倍；並且不需要插入熒光標記，避免了綠色熒光標記蛋白質擾亂生物路徑或壓住較小生物分子的問題。此外，傳統的紅外顯微鏡空間分辨率太低，並需要給樣本脫水；自然的拉曼顯微鏡需要很高的激光能量，整體耗時很長，在活樣本中的應用受到限制；相干反斯托克拉曼散射顯微鏡在拍攝除了脂質以外的大多數分子時對比度不夠，而新型SRS 顯微鏡都能突破這些局限。
   
研究人員表示，新型SRS 顯微鏡在醫療領域的應用前景廣闊。比如，手術之前必須將樣本送檢以用於組織分析，這個過程大約要花20分鐘，其間病人需要等在手術台上，而新技術可提供實時掃描透視，有助於加速外科手術，清除腫瘤和其他損傷。謝曉亮說：“這一項目開始於11年前，核磁共振技術花了30多年才用於臨床，我們期望這種SRS顯微鏡儘早應用於醫院。”