在液态环境中对动物细胞进行纳米红外成像和光谱
Alexander Veber1,2, Cecilia Spedalieri1, Janina Kneipp1
1Department of Chemistry, Humboldt-Universität zu Berlin, Brook-Taylor-Str. 2, 12489, Berlin, Germany.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|October 15, 2025
概括
碳化膜使先进的红外纳米光谱 (纳米-IR) 能够在液体中分析细胞组件. 这种技术揭示了纤维细胞内详细的分子异质性,改进了振动纳米镜方法.
科学领域:
- 生物物理学的生物物理.
- 化学物理 化学物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 使用散射型近场光学显微镜 (s-SNOM) 的红外纳米光谱 (纳米-IR) 对于分析纳米级振动光谱至关重要.
- 最近的进展允许s-SNOM在液体环境中的细胞和生物分子上使用超薄膜进行实验.
研究的目的:
- 引入碳化 (SiC) 膜作为一种稳定,生物相容的接口,用于s-SNOM液体中细胞的纳米-IR分析.
- 为了证明宽带纳米-IR在纤维细胞上1050厘米-1以上的实验.
主要方法:
- 利用SiC膜作为介质中的细胞与s-SNOM的原子力显微镜 (AFM) 探针之间的接口.
- 从纤维细胞中采集纳米-IR图像和光谱,使用宽带同步红外源.
- 优化了尖端样本交互和AFM参数 (点击振幅,设定点) 以提高信号噪声比和调整探测深度,建议采用纳米-红外断层扫描方法.
主要成果:
- 在液体介质中实现了纤维细胞的宽带纳米-红外光谱,并提高了信号与噪声的比率.
- 证明纳米-IR光谱揭示了细胞内的蛋白质,核酸,碳水化合物和膜脂质的异质性.
- 通过调整探测深度来展示纳米-IR断层扫描的潜力.
结论:
- C膜为液体中复杂的生物样本的纳米-红外分析提供了一个强大的平台.
- 使用s-SNOM的振动纳米镜可以解决细胞中的分子组成和结构异质性.
- 该研究建议提高振动纳米技术的效率和标准化.
