新型显微镜使得追踪活细胞中的手性分子成为可能

建立了一种新型光学显微镜，可以识别和监测活细胞中的发光手性分子。研究人员表示，他们的圆偏振发光激光扫描共聚焦显微镜可用于研究细胞、细胞器和药物之间的相互作用，为化学和生物医学开辟了新的可能性。¹

“我们创造了世界上第一个共聚焦显微镜，利用圆偏振光(CPL)来区分左右手分子，”解释说罗伯特的朋友来自英国杜伦大学。这种新装置利用了发光手性分子在发射光中编码光学指纹的事实，提供了关于它们的环境、构象和结合状态的信息。

帕尔指出，尽管许多构成生命的分子都具有手性，但直到现在，还没有一种合适的方法在活体中追踪它们。他提到，现有的技术在过去50年里没有太大变化，大多局限于大面积的区域。他说，以前的系统使用扫描、逐步的方法记录CPL信号，而新的光谱仪可以一次“看”整个光谱区域，允许快速平均和选择感兴趣的区域。“当这项技术应用于显微镜设置时，这种新颖的检测方法和数据采集速度是关键。”

在早期工作的基础上，该团队构建了一个附加模块，可以连接到任何共聚焦显微镜。“我们之前的仪器开发包括两个主要元素:快速CPL光谱²以及单独的左右手CPL外显荧光显微镜^3.Pal解释说，“这种装置的新奇之处在于，现在，有史以来第一次可以同时使用左旋和右旋圆偏振光进行高分辨率3D成像。他补充说，组成该模块的光学元件很容易获得，也很容易组装。

研究人员还开发了一系列明亮的发光手性探针，可以使用双光子激发激活。这使得他们能够成像厚达几毫米的活体组织。“双光子激发使用红光或近红外光，”他说洛伦佐·迪巴里他是意大利比萨大学(University of Pisa)的手性和光谱学专家，没有参与这项研究。“在这个光谱区域，光能很好地穿透活体组织，光损伤大大减少。”

“在大多数情况下，左右CPL之间的辐射差异很小，”补充道弗朗西斯科·Zinna迪巴里的同事之一。研究人员使用了基于铕的探针，这种差异相当大，约为10%。Zinna指出，将这些新型探针与高效的实验设计相结合，使这种显微镜成为可能。“它的制胜之处在于巧妙的显微镜设置，结合了专门用来染色细胞器的探针，提供了强而高度极化的辐射。”

手性探针也可以被设计成选择性定位于特定的细胞区室。Pal说:“我们发现右旋和左旋的基因会进入不同的细胞器。”他和他的团队使用合成测试目标和小鼠皮肤细胞测试了这种方法。“有了这种新型显微镜，我们现在可以在空间上和实时上追踪手性分子，因此以前生物学和化学中未知的手性系统的特征可以第一次被检查。”澳门万博公司