拉曼光镊技术成功实现单细胞无损识别与精确提取

单细胞研究是当今生物医学领域备受关注的热点方向之一。传统生物学对细胞进行识别,往往需要借助染色等标记方式,导致细胞的损伤甚至死亡,限制对同一特定细胞的进一步分析和应用。近日,北京大学信息科学技术学院电子学系、纳米器件物理与化学教育部重点实验室叶安培教授课题组设计了一款生物芯片,并结合自主开发的“拉曼-光镊”技术,在快速、精确、无损、低成本单细胞识别与提取技术方面取得重要进展。 该生物芯片基于常见的聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料,制作过程无需传统光刻等微加工工艺,成本低廉。在该芯片上,首先利用拉曼光谱进行无标记单细胞识别,然后用光镊对其进行无接触操纵分离,从而实现单个特定细胞的无损识别和精准提取。课题组凭这一技术,成功地进行了胃癌BGC823细胞、人血红细胞和白细胞以及微生物大肠杆菌的单细胞的无标记识别与提取,并通过单细胞拉曼光谱分析做了癌细胞的异质性定量分析、白细胞亚型分类和红细胞的脱氧/氧合状态的甄别。细胞活性检测和形态......阅读全文

拉曼光镊技术成功实现单细胞无损识别与精确提取

  单细胞研究是当今生物医学领域备受关注的热点方向之一。传统生物学对细胞进行识别,往往需要借助染色等标记方式,导致细胞的损伤甚至死亡,限制对同一特定细胞的进一步分析和应用。近日,北京大学信息科学技术学院电子学系、纳米器件物理与化学教育部重点实验室叶安培教授课题组设计了一款生物芯片,并结合自主开发的“

BioRam®-激光共聚焦拉曼光镊显微镜

激光共聚焦拉曼光镊显微镜(BioRam®)基于拉曼散射和光阱捕获原理,创新地将共聚焦拉曼显微技术与光镊技术集成于一体,采用同一波长(785nm)的激光用于细胞的光阱捕获和拉曼信号激发,即可捕获细胞(即使是溶液中的悬浮细胞)的拉曼信号,又可对单细胞进行移动,实现细胞筛选。不同于常用的细胞分析方法,Bi

激光共聚焦拉曼光镊显微镜检测优势

检测优势单细胞水平检测和分析无需标记无侵入破坏无需大量样品  (100 到500个细胞即可)广泛适应性(贴壁细胞、悬浮细胞、组织切片、3D组织)等集成光镊(实现溶液中悬浮细胞/颗粒的分析)

青岛能源所发布首台单细胞拉曼分选及测序耦合系统

  10月20日,在第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会上,中国科学院青岛生物能源与过程研究所发布了自主研发的单细胞拉曼分选及测序耦合系统(RACS-SEQ)。该系统无需标记即可获知细胞种系发生、生理状态及所处的微环境变化等关键表型,并在单细胞水平精度对接表型组与基因组。  RACS-

中科院青岛生物能源所发布单细胞拉曼分选测序耦合系统

  2018年10月20日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心在第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会,发布了自主研发的单细胞拉曼分选及测序耦合(RACS-SEQ)系统。  RACS-SEQ系统通过拉曼组(Ramanome)分析原理、拉曼光镊液滴单细胞分选(RAGE)、流式微液

解析拉曼光譜原理

  自發拉曼效應是光子將分子從基態激發到一個虛擬的能量狀態,當激發態的分子放出一個光子後並返回到一個不同於基態的旋轉或振動狀態,在基態與新狀態間的能量差會使得釋放光子的頻率與激發光的不同。   如果最終振動狀態的分子比初始狀態時能量高,所激發出來的光子頻率則較低,以確保系統的總能量守衡。這一個頻率

Gem-RamTM-拉曼珠宝识别系统

  BWTEK推出宝石识别拉曼光谱仪系统——   Gem Ram TM 系列宝石专用拉曼光谱仪,轻巧便携,可以探知位置宝石样品的类型,并进行初步鉴定。配备了BWTEK公司的高性能拉曼光谱仪和GEM ID系列光谱库搜索识别软件,并且内置了GEM EXPERT机构提供的300多种宝石标准物拉曼光谱

拉曼技术用于病毒的快速识别

  病毒  每隔几年,流感病毒的新变种就会出现并加入到流感季节循环常见的季节性菌株中。快速确定这些新的菌株,对于使用有针对性改善的流感疫苗来对抗流感是至关重要的。研究人员现在已经找到一种利用表面增强拉曼光谱(SERS)来识别新的流感病毒株的简易方法。  在表面增强拉曼光谱(SERS)中纳米金颗粒在恰

拉曼技术用于细菌的快速识别

  细菌  美国军队中战斗伤亡感染性并发症的比例约为35%。在战场上细菌试剂的早期诊断对受伤士兵的生存和照顾是至关重要的。适用于现场条件的诊断能力的进步有助于预防感染性并发症。  美国圣安东尼奥海军医学研究院(NAMRU-SA)的科学家正在研究新技术和平台以快速和有效的进行传染性病原体的诊断。  N

光镊的产生

最近,小编被我司的工程师小姐姐安利了一部据说是英国最长寿的科幻剧《神秘博士》(Doctor Who)。在2018年底刚刚回归的十一季中,新上任的第十三任Doctor造出了一件亮眼的神器——升级版音速起子,可谓是上可打外星人,下可开防盗门,有点无所不能的意思。 十三姨和她的起子而在咱们现实的物理学

光镊的定义

由于激光聚集可形成光阱,微小物体受光压而被束缚在光阱处,移动光束使微小物体随光阱移动,借此可在显微镜下对微小物体(如病毒、细菌以及细胞内的细胞器及细胞组分等)进行的移位或手术操作。光镊 ,又被称为单光束梯度力光阱,日常,我们用来挟持物体的镊子,都是有形物体,我们感觉到镊子的存在,然后通过镊子施加一定

光镊的简介

光镊是采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱,能对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获,利用NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置可把现有显微镜升级改造为光镊。注:NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置,是个显微镜附上装置。该装置使研究人员使用现有显微镜能够捕获、操纵纳米级微粒。

什么是光镊?

光镊是采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱,能对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获,利用NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置可把现有显微镜升级改造为光镊。

光镊技术介绍

光镊技术是美国科学家于1986年发明的。光镊又称为单光束梯度光阱。简单的说.就是用一束高度汇聚的激光形成的三维势阱来俘获,操纵控制微小粒子。自诞生以来,光镊技术已经在微米尺度量级粒子的操纵控制,粒子间的相互作用等方面的研究中发挥了重要作用。1969年.Ashkin通过理论计算认为聚焦的激光能推动尺寸

光镊的原理

光镊技术基于光辐射压力与单光束梯度力光阱。光辐射压力光照射物体时,由于电磁波具有能量,也有动量,所以,在物体表面形成反射和吸收,同时会对表面形成压力作用,成为光压(光辐射压力)。通过激光的引进,使得光压效应在现实应用中有了很大的作用,特别是科学研究中。梯度力图1 单光束梯度力光阱

解析拉曼光譜應用

  拉曼光譜(Raman)中的訊號提供了化學鍵、官能基的資訊, 也可以用來確認結構資訊 (例如: 甲、乙醇的化學結構差異), 手持式拉曼光譜儀, 設計了複雜的光學路徑與組件, 利用雷射光源照射在樣品表面上, 即得到光譜資訊, 再利用儀器內部的數據庫比對物質分析結果。   文章链接:仪器设备网 ht

拉曼光谱结合人工智能无损表征微生物研究取得进展

  近日,中科院微生物研究团队在微生物表征研究上取得进展,在线发表两项研究成果,利用拉曼光谱结合人工智能技术实现了微生物单细胞水平的快速准确鉴定并证明了使用拉曼光谱表征基因转录的可行性。  拉曼光谱作为化学分子的“指纹图谱”,可以对生物样品在溶液中进行无损、非标记、非接触的原位检测分析。在微生物研究

光镊技术的特点

光镊是对单光束梯度力光阱的形象的称呼,因为它与宏观的机械镊子具有相似的操控物体的功能。但与宏观的机械镊子相比,或者与传统的操控微纳米粒子的显微微针或原子力显微镜等相比,光镊具有不可比拟的优越性。光镊对微粒的操控是非接触的遥控方式,不会给对象造成机械损伤。这使得光镊在生物学研究特别是单细胞单分子研究领

光镊的技术特点

光镊是对单光束梯度力光阱的形象的称呼,因为它与宏观的机械镊子具有相似的操控物体的功能。但与宏观的机械镊子相比,或者与传统的操控微纳米粒子的显微微针或原子力显微镜等相比,光镊具有不可比拟的优越性。光镊对微粒的操控是非接触的遥控方式,不会给对象造成机械损伤。这使得光镊在生物学研究特别是单细胞单分子研究领

光镊技术的产生

光镊技术是美国科学家于1986年发明的。光镊又称为单光束梯度光阱。简单的说.就是用一束高度汇聚的激光形成的三维势阱来俘获,操纵控制微小粒子。自诞生以来,光镊技术已经在微米尺度量级粒子的操纵控制,粒子间的相互作用等方面的研究中发挥了重要作用。1969年.Ashkin通过理论计算认为聚焦的激光能推动尺寸

光镊技术的应用

光镊的发明使光的力学效应走向实际应用,使人们在许多研究中从被动的观察转而成为主动的操控,同时光镊对于捕获微小粒子、测量微小作用力及生产微小器件等许多方面都有非常重要的意义,现主要从以下几个方面介绍光镊的研究及应用 。光镊在生物细胞上的应用研究对细胞操控的研究光镊操控细胞,可以高选择性的分选细胞或细胞

光镊技术的原理

光镊技术基于光辐射压力与单光束梯度力光阱。光辐射压力光照射物体时,由于电磁波具有能量,也有动量,所以,在物体表面形成反射和吸收,同时会对表面形成压力作用,成为光压(光辐射压力)。通过激光的引进,使得光压效应在现实应用中有了很大的作用,特别是科学研究中。梯度力为了阐明梯度力的概念,以透明介质小球为例说

自动化拉曼光谱仪用于活细胞功能分类(一)

自动化拉曼光谱仪可以在单细胞层面进行功能分析,筛选对某种物质具有代谢活性的细胞用于后续分析,使得微生物生态的研究更加具有针对性和精确性。2019年3月《Nature microbiology》期刊上,“自动化拉曼光谱仪用于活细胞功能分类”介绍了一个微流控光学平台结合了微流体、光镊和拉曼光谱技术,用于

事关幽门螺杆菌!这项成果鉴定准确率达98.5±0.27%

  据科技日报消息,6月22日,我国科研人员依托原创的临床单细胞拉曼药敏快检系统(CAST-R),建立了单个细菌细胞精度、“鉴定-药敏-溯源”全流程一体化的H.pylori诊疗技术CAST-R-HP,具有快速病原鉴定、精确药敏表型检测、基于单细胞全基因组支撑耐药机制研究与精准溯源等优势。  该成果团

科学家发明光镊辅助静态池成像分选技术

OPSI技术服务单细胞多组学研究   课题组供图 单细胞多组学技术已成为生命科学的有力工具,但一个精准、低损伤、广谱适用、简捷的目标表型单细胞获取手段,是靶向性单细胞基因组、转录组、蛋白质组或代谢物组分析的先决条件。 近日,中科院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心发明了光镊辅助静态池成

拉曼光谱帮助识别环境中的塑料微粒

  塑料广泛用于产品和包装。 不幸的是,这些进入环境并造成重大污染,不仅作为散装材料,而且作为微塑料:小的,难以察觉的颗粒。 丹麦的一家研究机构正在使用雷尼绍的拉曼光谱系统来帮助其客户了解并减少环境中微塑料的数量。  这是一个研究领域,在分析和识别方面存在许多不确定性。微塑料对人体健康的影响尚不明确

“所见即所得”,单细胞分选有了新技术

  单细胞多组学技术已成为生命科学的有力工具,但一个精准、低损伤、广谱适用、简捷的目标表型单细胞获取手段,是靶向性单细胞基因组、转录组、蛋白质组或代谢物组分析的先决条件。近日,青岛能源所单细胞中心发明了光镊辅助静态池成像分选技术(OPSI),能“所见即所得”、保持细胞原位活性、高通量地分选明场、荧光

美国东卡罗莱纳大学黎永青教授访问微生物所

  7月13日,应中科院微生物资源前期开发国家重点实验室黄英研究员的邀请,美国东卡罗莱纳大学的黎永青教授对中科院微生物研究所进行了学术访问。  访问期间,黎永青作了题为Bio-Optics: Characterization of the germination and its he

幽门螺杆菌单细胞精准诊疗技术来了

  幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)是人类最常见的慢性感染细菌,它生长缓慢且培养条件苛刻,因此临床合理用药和精准溯源均面临挑战。中国科学院青岛生物能源与过程研究所与中国疾病预防控制中心传染病预防控制所(中国疾控中心传染病所)、青岛市立医院、青岛星赛生物等医产学研联合团队,依托原创

青岛能源所发布首台“临床单细胞拉曼耐药性快检仪”样机

  抗生素的滥用导致了细菌耐药性蔓延这一“世纪危机”。为了推动全社会合理使用抗生素,世界卫生组织(WHO)自2015年以来将每年11月的第三周确定为“世界提高抗生素认识周(World Antibiotic Awareness Week, WAAW)”。在2018年WAAW来临之际,中国科学院青岛生物