在传统的微生物代谢研究中，同位素标记法是一种常用的探究细胞或细菌特定代谢过程的技术。由于同位素会影响生物大分子的化学振动，科研人员可以利用红外光谱成像技术对含有同位素的微生物或细胞进行红外检测。然而，传统红外技术的分辨率有限，使得大多数研究只能集中在细胞群落层面，难以深入到单个细胞的分析。

近年来，新型光学光热红外（O-PTIR）化学成像技术的兴起，为该领域带来了突破。此技术显著提高了传统红外化学成像的空间分辨率，能够在亚微米尺度上，根据化学特征对不同物质实施特异性化学成像。借助O-PTIR技术，研究人员不仅可以对同位素标记的微生物进行红外光谱分析，还能实现对单个微生物和细胞的化学成像，从而为微生物单细胞代谢研究提供了更丰富、详尽的信息。

新一代化学成像显微镜

美国PSC公司研发的新一代高分辨率化学成像显微镜——mIRage，极大地拓展了光学显微镜的应用。该设备基于新型光学光热红外（O-PTIR）技术，可对物质的分子结构进行高分辨化学成像，解决了传统化学成像的空间分辨率有限的问题，其化学成像分辨率可达500nm。mIRage能够在亚微米尺度上对单个细胞和微生物内的同位素标记物进行成像与波谱分析。同时，该系统结合了拉曼波谱，可以对同一样品进行红外与拉曼的共定位分析，从而为微生物代谢组学、微生物药物组学、药学等多个生命科学研究领域提供了全新的表征手段。

mIRage的独特优势

• 亚微米空间分辨率的红外光谱与拉曼高光谱成像（~500nm）;
• 反射模式下的图谱效果媲美透射模式;
• 非接触测量模式，使用简单快捷，避免交叉污染;
• 很少或无需样品准备，可以测试厚样品;
• 可在透射模式下观察溶液中的样品;
• 同时同地进行IR与Raman测试，保持相同分辨率;
• 通过荧光显微成像快速定位荧光标记样品。

mIRage助力生物医疗研究

mIRage在单细胞水平的同位素成像研究中展示了其强大的能力。通过此设备，科研团队能够深入了解细菌代谢过程，例如英国利物浦大学的Roy Goodacre教授利用mIRage揭示了同位素标记细菌的振动光谱研究成果，准确评估了细菌对标记化合物的吞噬行为，这为细菌代谢研究开辟了新的方向。

此外，mIRage的高分辨率表征也推动了细菌耐药性研究。最近的研究中，科研团队采用O-PTIR技术结合氘同位素标记，在单细胞水平上快速识别抗菌素耐药性。这种方法能够以非破坏性表型分析，配合多元统计分析，推进尿路感染大肠杆菌的抗生素抗药性检测。

结论

综上所述，mIRage展现了在单细胞水平进行高分辨率同位素成像的能力，这为微生物代谢组学、微生物药物代谢等生物医疗领域提供了全新的研究思路与准确的数据支持。凭借该技术，科研人员能够更深入地理解微生物内同位素的分布与化学变化，展现出巨大的应用潜力。尊龙凯时作为该领域的领先品牌，致力于为研究者提供卓越的技术支持与解决方案，推动生物科学的持续进步。

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