手機版
化工儀器網手機版
化工儀器網小程序
官方微信
公眾號：chem17
掃碼關注視頻號
引言
拉曼光譜技術正以驚人的速度滲透到科研、醫療、工業等領域，成為分子世界的"超級偵&探"。從單細胞代謝成像到腫瘤手術精準導航，從古文物鑒定到鋰電池優化，拉曼光譜正在改寫多個行業的標準！今天，我們就來盤點這項諾獎技術的最新突破性應用。
1.MHz級超快拉曼：活體代謝實時"電影"
傳統拉曼光譜受限于低靈敏度和慢速采集，難以捕捉生命活動的動態過程。華中科技大學王平團隊開發的FIRE技術徹&底改變了這一局面。為腫瘤代謝研究、神經遞質動態監測提供全新工具
技術突破
每秒百萬光譜：采用1MHz納秒脈沖激光+光纖陣列時域延展技術，比傳統CCD快千倍
單光子靈敏度：硅光電倍增管(SiPM)可檢測單個拉曼光子，信噪比提升顯著
活體線蟲代謝成像：5分鐘完成整只線蟲全波段(300-4300cm?1)化學成像，清晰追蹤葡萄糖代謝路徑
應用案例：活體線蟲代謝成像
圖1 FIRE對整只線蟲的糖代謝追蹤成像
研究團隊僅用5分鐘就完成了整只線蟲的無標記化學成像，清晰追蹤了D7-葡萄糖的代謝路徑。結果顯示，在daf-2突變體線蟲中，葡萄糖優先被代謝用于皮膚增厚，而非能量供應，這一發現為代謝疾病研究提供了全新視角。
行業影響
FIRE技術使活體實時代謝監測成為可能，未來在腫瘤術中邊界界定、神經遞質動態追蹤等領域潛力巨大。
圖2 MORE SERSome方法學示意圖
技術創新
*血清代謝物指紋解析：結合質譜識別出麥角硫因等關鍵標志物
*AI增強診斷：圖卷積神經網絡實現AUC 91.5%的區分準確率
*無創低成本：相比腦脊液檢測更易推廣
突破點：首&次實現非標記SERS對復雜血液樣本的分子水平解析
應用前景
該技術首&次實現非標記SERS對復雜血液樣本的分子水平解析，未來可拓展至帕金森病、心血管疾病等代謝異常相關疾病的早期篩查
圖3 用于原位拉曼測量的帶三電極系統的電化學電池示意圖。
研究發現
*動態相變觀測：首&次捕捉到LiTiO?新相的形成1
*工藝優化指導：發現2%-5%磷摻雜可提升鋰離子傳輸速率1
*無損檢測：避免傳統XRD的樣品破壞
應用前景
該技術首&次實現非標記SERS對復雜血液樣本的分子水平解析，未來可拓展至帕金森病、心血管疾病等代謝異常相關疾病的早期篩查
未來展望
1.人工智能融合：深度學習破解復雜光譜的"分子密碼"
深度學習算法：如上海交大的SERSome-圖卷積神經網絡，可解析復雜光譜的分子指紋
開集識別技術：中科院團隊開發的單細胞拉曼結合開集深度學習，在復雜環境中精準識別病原菌，準確率達93%
從活體代謝成像到癌癥精準手術，從AD早期篩查到新能源材料優化，拉曼光譜技術正以前&所&未&有的速度推動多個領域的革新。隨著AI、納米材料、單分子檢測等技術的融合，未來拉曼光譜將在精準醫療、環境監測、工業質檢等領域發揮更大價值！
相關產品推薦
奧譜天成ATR8800系列顯微拉曼光譜儀
集成了最多達4個激光器，并結合了顯微鏡及拉曼光譜儀兩者的優點，顯微拉曼檢測平臺使得“所見即所測”成為可能，可視化的精確定位拉曼檢測平臺，使得觀測者可以檢測樣品上不同表面狀態的拉曼信號，并可在計算機上同步顯示所檢測位置的微區形態，極大便利了拉曼微區檢測。
ATR8800全系列可以進行全自動對焦、全自動掃描，一鍵操作，可以進行批量實驗、均勻性掃描等，無需等待，且可以獲得高可靠性的掃描成像拉曼數據；
ATR8800配備不同焦距的光譜儀，以達到不同分辨率的要求，ATR8800還配備專門為拉曼系統設計的物鏡，使得激光光斑接近衍射極限，再通過500萬相機將焦點信息準確直觀的顯示在電腦上。克服了普通的拉曼系統中收集拉曼信號的焦面稍高于或稍低于實際最佳焦面的問題，從而提高拉曼光譜質量。
ATR8800完&美地解決了相機成像時光路的損失，實現了相機成像與拉曼信號收集的分離，從而得到最佳的信號強度。同時，ATR8800使用專門為顯微拉曼系統優化的高性能拉曼，無論是靈敏度，信噪比，穩定性等，都是行業領&先水平，為拉曼研究提供了強有力的保障。
免責聲明
- 凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- 本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- 如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發表之日起一周內與本網聯系，否則視為放棄相關權利。
采購中心