癌癥是當(dāng)前全球最大的公共衛(wèi)生問(wèn)題之一。早期診斷對(duì)于成功治療癌癥具有重大意義。

如果惡性腫瘤增大或癌細(xì)胞擴(kuò)散拒凝，不但治療難度增加，生存機(jī)會(huì)也大打折扣泞驴。

圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)

生物傳感器能夠在癌癥早期階段檢測(cè)和測(cè)量癌癥生物標(biāo)志物牢裳，表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS) 已成為研發(fā)這類(lèi)創(chuàng)新型高靈敏度生物傳感器的強(qiáng)大工具。

新加坡生物成像研究中心(SBIC) 是SERS生物傳感器研究領(lǐng)域的開(kāi)拓者叶沛。該機(jī)構(gòu)使用雷尼紹inVia?共焦顯微拉曼光譜儀開(kāi)展這項(xiàng)具有開(kāi)創(chuàng)意義的工作蒲讯。

SBIC的突破性拉曼光譜生物成像研究

SBIC能夠快速將研究成果轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用，讓患者直接受益灰署，獲得了廣泛認(rèn)可判帮。

在各種癌癥早期檢測(cè)的開(kāi)創(chuàng)性研究中，SERS技術(shù)是SBIC采用的主要測(cè)量與分析技術(shù)之一溉箕。

SERS是一項(xiàng)分子檢測(cè)和表征技術(shù)晦墙，通過(guò)增強(qiáng)吸附在SERS活性金屬（例如納米結(jié)構(gòu)的金或銀）表面或附近的分子的拉曼散射信號(hào)進(jìn)行拉曼光譜分析。有些情況下，拉曼散射信號(hào)的增強(qiáng)幅度可超過(guò)109倍晌畅，可以分析低濃度物質(zhì)但指。

自2008年起，該機(jī)構(gòu)的生物光學(xué)影像實(shí)驗(yàn)室就開(kāi)始使用雷尼紹inVia共焦顯微拉曼光譜儀研發(fā)各種創(chuàng)新型SERS生物傳感器抗楔，致力于提供更先進(jìn)棋凳、可靠的癌癥檢測(cè)解決方案。

啟奧生物醫(yī)藥園 (Biopolis) — 新加坡生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研發(fā)中心谓谦，SBIC所在地

SBIC如何使用雷尼紹inVia Reflex顯微拉曼光譜儀蛹拜？

SBIC使用雷尼紹inVia共焦顯微拉曼光譜儀開(kāi)發(fā)前沿SERS生物傳感器平臺(tái)，用于癌癥早期檢測(cè)贺坝；inVia由一臺(tái)研究級(jí)顯微鏡和一臺(tái)高性能拉曼光譜儀耦合而成慰颊。當(dāng)前配置是inViaReflex（帶633 nm和785 nm激光器）、WiRE 4.3俘噩、化學(xué)計(jì)量軟件辱折，StreamLine和StreamHR（高速成像）。SBIC資深研究員U.S.Dinish博士說(shuō)逾辕，“選擇一臺(tái)高靈敏度專(zhuān)用光譜儀對(duì)我們來(lái)說(shuō)非常重要财调，它可以支持我們進(jìn)行各項(xiàng)臨床前和臨床研究以及開(kāi)發(fā)SERS襯底、光纖和分析的平臺(tái)煮沸。此外兔触，光譜儀的易用性、安全功能以及數(shù)據(jù)傳輸速度也是我們考量的因素腾枣∩缶妫”

運(yùn)行中的拉曼光譜儀

U.S. Dinish博士正在使用inVia共焦顯微拉曼光譜儀

開(kāi)發(fā)基于光子晶體光纖的SERS生物傳感器

SBIC在一個(gè)重要的研發(fā)項(xiàng)目中使用了inVia顯微拉曼光譜儀并說(shuō)明了光譜儀在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)承擔(dān)的工作。該項(xiàng)目結(jié)合了SERS技術(shù)與空芯光子晶體光纖(HCPCF)跨跨，SBIC利用這項(xiàng)綜合技術(shù)開(kāi)發(fā)了一款能夠?qū)?strong>肝癌生物標(biāo)志物進(jìn)行多通道檢測(cè)的超高靈敏度生物傳感器潮峦。

HCPCF有多個(gè)軸向?qū)R的空氣孔，是對(duì)液體和氣體分析物進(jìn)行痕量分析的絕佳平臺(tái)勇婴。HCPCF的光限制特性以及分析液體與導(dǎo)入光較長(zhǎng)的相互作用長(zhǎng)度忱嘹，令生物傳感器的靈敏度極高，甚至可以分析體積20nL的樣本耕渴。

inVia簡(jiǎn)單易用拘悦、靈活穩(wěn)定，生成的光譜數(shù)據(jù)具有重復(fù)性和一致性橱脸，有助于提高生物傳感器的檢測(cè)靈敏度础米。它還可以在633 nm和785 nm激光器之間快速切換，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸能力慰技。

這一SBIC和XLIM合作開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目為應(yīng)用于臨床和現(xiàn)場(chǎng)的新一代經(jīng)濟(jì)高效椭盏、便攜式生物傳感器的研發(fā)開(kāi)辟了道路。

*注：XLIM是利摩日大學(xué)和法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心(CNRS) 的聯(lián)合研究機(jī)構(gòu)吻商。

SERS襯底掏颊、光纖和分析的平臺(tái)示例

開(kāi)創(chuàng)性的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用性能

SERS生物傳感器研究為癌癥的早期診斷提供了全新方法。SBIC生物光學(xué)成像實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新型SERS技術(shù)能夠增強(qiáng)癌癥早期診斷的靈敏度和可靠性址檀，將對(duì)提高患者的存活率產(chǎn)生積極影響锌褒。

在SERS生物傳感器研發(fā)項(xiàng)目中，雷尼紹inVia共焦系統(tǒng)證明：市售研究級(jí)拉曼光譜儀可提供生物醫(yī)學(xué)研究的一個(gè)極其重要的領(lǐng)域— 人類(lèi)疾病研究所需的技術(shù)性能绍堪。

圖 (A) 掃描電子顯微鏡 (SEM) 下的HCPCF橫截面

圖 (B) SERS納米標(biāo)簽與HCPCF芯內(nèi)固定化生物標(biāo)志物結(jié)合用于多通道檢測(cè)的示意圖

（Raman Team 雷尼紹中國(guó)）

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