在利用顯微鏡進行微觀世界觀察的時候，我們往往需要利用一些方法來提高反差，從而識別樣品的結構，例如圖一左圖的微分干涉（DIC），中圖的相差（PH）和右圖的熒光成像（FL）。前兩種方法無需對樣品做額外的標記即可成像，方便快捷，但是能夠區分的結構有限；熒光成像的方法能夠觀察到一些特異性的結構，但是需要對特異性結構進行一些標記，這個過程需要比較長的耗時，且會對生物體本身產生一些影響。所以有些科學家就在探索一些免標記成像的方法。
圖一 提高影象反差
比如利用生物體的自發熒光，如 SHG 和 THG 等熒光訊號（如圖二），另一種免標記成像則是拉曼散射（如圖三）。我們通常講的拉曼散射指自發拉曼散射過程，訊號非常弱（比熒光低 8～10 個數量級），無法用於快速成像。相干拉曼是增強拉曼的手段之一，利用短脈衝鐳射的非線性效應實現增強，可以有效的用於生物樣品的三維（影片一）和活體成像（影片二）。近幾年採用該方法發表的文章也越來越多，廣泛地應用在癌症研究、病理學研究、神經生物學、藥學、代謝、免疫、植物、材料等領域（見附件文獻列表），此外，還有科學家利用拉曼光譜的窄帶特性，研製了一系列共振探針，從而可以輕鬆實現多達十色標記的生物學成像。
圖二 5 日齡斑馬魚胚胎尾部區域。灰色：920 nm SHG 訊號，紅色：自發熒光，青色：1260 nm THG 訊號
圖三 斑馬魚眼部無標記成像。綠色：脂類（SRS， 2850 cm-1），紅色：蛋白質（SRS， 2930 cm-1）
圖四 Hela 細胞十色標記成像，每張圖片選擇兩通道疊加。PM（Carbow 2141），ER（Carbow 2226，Golgi（BODIPY TR），Mito（Carbow 2062），LD（Carbow 2202），Lyso（Carbow 2086），nucleus（NucBlue），tubulin（SiR 650），actin（GFP）and FM 4-64
影片一：小鼠腦部三維切片。橙色：脂類（SRS， 2850 cm-1）；青色：Thy-1 YFP-16 熒光訊號。
影片二：小腸類器官。顯示脂類的動態運動。
相干拉曼散射成像對於生物學領域的研究者來說，還是比較陌生的領域，為了向廣大研究者介紹這項快速發展的新技術，徠卡顯微系統特聯合丁香園舉辦此次
「相干拉曼散射成像線上研討會」
，邀請到相干拉曼散射領域研究的先驅者和專家們向大家介紹這項技術的原理、特性和在多個領域的應用情況。掃碼即可免費預約報名！直播結束後，我們會安排傳送本次直播的相關資料。
直播主題
相干拉曼散射成像線上研討會
直播時間
10 月 20 日
直播議程
嘉賓介紹
季敏標
復旦大學，教授，博士生導師
2005 年獲北京大學物理系學士；2011 年獲美國斯坦福大學物理系博士學位，之後在哈佛大學從事博士後研究（2011～2014），發展相干拉曼成像技術並將其應用到腫瘤的無標記探測。研究方向集中在非線性光譜學在物理、化學和生物醫學等交叉學科中的應用，研究課題包括利用新型光譜顯微成像技術研究生物醫學問題，以及新材料的光電子特性研究等。迄今發表 SCI 論文 60 餘篇，包括 Science、Science Translational Medicine、Science Advances、Nature Communications 等。
（上下滑動檢視）
熊汗青
北京大學，助理教授，研究員，博士生導師
2012 年本科畢業於華中科技大學生物醫學工程系，2015 年碩士畢業於華中科技大學武漢光電國家實驗室，2020 年博士畢業於哥倫比亞大學化學系。2020 至 2021 年在哥倫比亞大學從事博士後研究工作。求學期間接受過系統的光電儀器設計、鐳射物理和分子光譜學訓練，在非線性光譜學與成像，腦連線組顯微成像等領域有系統性的工作。在Nature Photonics、J。 Phys。 Chem。 Lett。、Light： Science & Applications、Nature Communications等期刊發表多篇論文。
（上下滑動檢視）
王平
華中科技大學，教授，博士生導師
2002 年畢業於武漢大學物理系基地班，2007 年在中國科學院武漢物理與數學研究所獲得博士學位。研究工作主要發展基於相干拉曼的非標記顯微成像技術，探索新方法在離體或活體生物樣品上實現更高時空分辨，更深的成像深度，以及基於拉曼標籤的多色成像。以通訊作者或者第一作者在Light：Science & Applications、Advanced Science、Nature Communications、Small、Nano Letters、 Angewandte Chemie等重要雜誌發表論文 10 餘篇論文。
（上下滑動檢視）
蔣忠祥
博士，Leica Microsystems Mannheim，應用經理
2009 年於 Karlsruhe Institute of Technology（KIT）獲得生物學博士學位。2011 年加入 Leica Microsystems Mannheim。負責 Leica 共聚焦產品的全球支援，尤其擅長 CARS、MP、FLIM、FCS 和 FLCS 等技術。
Volker Schweikhard
博士，Leica Microsystems Mannheim，應用經理
2009 年於科羅拉多大學獲得物理學博士學位。隨後在斯坦福大學進行博士後研究和萊斯大學任 Research Assistant Professor。2017 年加入 Leica Microsystems Mannheim。CARS、SRS、MP 領域專家。與客戶，外部合作伙伴以及 Leica 研發團隊合作專攻非線性光學顯微鏡和多模態成像的研發和應用。
（上下滑動檢視）
內容稽核：崔沙沙、張志衡
題圖來源：站酷海洛
參考文獻：
癌症研究
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Detection of human brain tumor infiltration with quantitative stimulated Raman scattering microscopy。
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病理學
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Histological coherent Raman imaging： a prognostic review。
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神經生物學
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Detecting and Quantifying Microscale Chemical Reactions in Pharmaceutical Tablets by Stimulated Raman Scattering Microscopy。
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代謝研究
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Optical imaging of metabolic dynamics in animals
L。 Shi， C。Zheng， Y。 Shen， Z。 Chen， E。S。 Silveira， L。 Zhang， M。 Wei， C。 Liu， C。 de Sena-Tomas， K。 Targoff and W。 Min
Nat Commun。 2018； 9： 2995。 Published online 2018 Aug 6。 doi： 10。1038/s41467-018-05401-3
Metabolic activity induces membrane phase separation in endoplasmic reticulum。
Shen Y， Zhao Z， Zhang L， Shi L， Shahriar S， Chan RB， Di Paolo G and Min W。
PNAS 2017， 114（51）：13394-13399。 DOI： 10。1073/pnas。1712555114
Label-free DNA imaging in vivo with stimulated Raman scattering microscopy。
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免疫學
Beyond endoscopic assessment in inflammatory bowel disease： real-time histology of disease activity by non-linear multimodal imaging。
O。 Chernavskaia， S。 Heuke， M。 Vieth， O。 Friedrich， S。 Schürmann， R。 Atreya， A。 Stallmach， M。F。 Neurath， M。 Waldner， I。 Petersen， M。 Schmitt， T。 Bocklitz， J。 Popp
Sci Rep。 2016 Jul 13；6：29239。 doi： 10。1038/srep29239。
Lipid biochemical changes detected in normal appearing white matter of chronic multiple sclerosis by spectral coherent Raman imaging
K。W。C。 Poon， C。 Brideau， R。 Klaver， G。 J。 Schenk， J。J。 Geurts and P。K。 Stys
Chem Sci。 2018 Feb 14； 9（6）： 1586–1595。 Published online 2018 Jan 2。 doi： 10。1039/c7sc03992a
植物學
In situ chemically specific mapping of agrochemical seed coatings using stimulated Raman scattering microscopy。
C。C。 Wang， S。 Moorhouse， C。 Stain， M。 Seymour， E。 Green， S。 Penfield， J。 Moger
J Biophotonics。 2018 May 17：e201800108。 doi： 10。1002/jbio。201800108。 ［Epub ahead of print］
Visualizing chemical functionality in plant cell walls。
Y。 Zeng， M。E。 Himmel， S。Y。 Ding
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Probing the metabolic heterogeneity of live Euglena gracilis with stimulated Raman scattering microscopy。
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材料科學
Emerging applications of stimulated Raman scattering microscopy in materials science
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Operando and three-dimensional visualization of anion depletion and lithium growth by stimulated Raman scattering microscopy
Q。 Cheng， L。 Wei， Z。 Liu， N。 Ni， Z。 Sang， B。 Zhu， W。 Xu， M。 Chen， Y。 Miao， L。Q。 Chen， W。 Min， Y。 Yang
Nature Communications volume 9， Article number： 2942 （2018）
Coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy of single nanodiamonds
I。 Pope， L。 Payne， G。 Zoriniants， E。 Thomas， O。 Williams， P。 Watson， W。 Langbein and P。 Borri
Nat Nanotechnol。 2014 Nov； 9（11）： 940–946。 doi： 10。1038/nnano。2014。210
共振標籤
Raman Imaging of Small Biomolecules
Y。 Shen， F。 Hu， W。 Min
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Spectral tracing of deuterium for imaging glucose metabolism
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Nat Biomed Eng。 2019 May； 3（5）： 402–413。 Published online 2019 Apr 29。 doi： 10。1038/s41551-019-0393-4
Optical imaging of metabolic dynamics in animals
L。 Shi， C。Zheng， Y。 Shen， Z。 Chen， E。S。 Silveira， L。 Zhang， M。 Wei， C。 Liu， C。 de Sena-Tomas， K。 Targoff and W。 Min
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Metabolic activity induces membrane phase separation in endoplasmic reticulum。
Shen Y， Zhao Z， Zhang L， Shi L， Shahriar S， Chan RB， Di Paolo G and Min W。
PNAS 2017， 114（51）：13394-13399。 DOI： 10。1073/pnas。1712555114
Supermultiplexed optical imaging and barcoding with engineered polyynes。
Hu F， Zeng C， Long R， Miao Y， Wei L， Xu Q， Min W。
Nat Methods。 2018 Mar；15（3）：194-200。 doi： 10。1038/nmeth。4578。 Epub 2018 Jan 15。
Super-multiplex vibrational imaging
Lu Wei， Zhixing Chen， Lixue Shi， Rong Long， Andrew V。 Anzalone， Luyuan Zhang， Fanghao Hu， Rafael Yuste， Virginia W。 Cornish and Wei Min
Nature。 2017 Apr 27； 544（7651）： 465–470。 Published online 2017 Apr 19。 doi： 10。1038/nature22051