Raman学堂 第5期丨赛默飞拉曼技术用于细菌检测与分析

Thermo Scientific™ DXR™3显微拉曼光谱仪

Thermo Scientific ™ DXR™ 3系列显微拉曼技术在微生物检测和分析领域具有独特的技术和应用优势：

细菌种类不同，其活性物质如氨基酸、蛋白质等表现出结构和量的差异，拉曼光谱的特征结构峰可以很好的体现活性物质和含量的差异，根据这些差异可以快速无损的进行细菌种类的鉴别和分析。

肠炎沙门氏菌、单增李斯特菌及大肠杆菌DH5α

的拉曼光谱及峰结构归属

通常细菌的体积较小，信号较弱，溶液中细菌浓度较低时，很难检测到有效的化学结构信息，尤其是需要对单个细菌的化学结构进行检测和分析。在进行分子结构分析时，需要高灵敏度和高空间分辨率的拉曼技术。

采用超高灵敏和高空间分辨的DXRxi显微拉曼成像光谱仪，利用研究者[1]合成的磁性富集高活性SERS传感器，通过适配子识别细菌，实现低浓度和单个金黄色葡萄球菌的检测和分析。

不同细菌浓度的SERS光谱及定量曲线

SERS传感器包覆的单个细菌：SEM图（a），拉曼白光图像（b），拉曼成像（c），对应拉曼成像区域的拉曼光谱（d）

酵母菌是一些单细胞真菌，其结构与高等植物的细胞一样，比较复杂，体积小的约2-6um，大的约5-30um。在一定合适的培养条件下，酵母菌菌体可以作为微型“反应器”，在体内合成一些目标化合物，在分析目标化合物时，需要高空间分辨率的显微拉曼光谱仪才能实现在菌体微区的分析，同时要求快速测试以保持细菌的活性。而赛默飞的DXR3xi拉曼成像光谱仪因其超高灵敏度、高空间分辨率和超快速成像功能，是一款非常适合用于这些领域的研究。

细菌空白组和实验组（体内内有合成物，红色光谱）的拉曼光谱：目标物质特征峰202和408cm^-1

不同物质在细菌内的特征峰分布：

细菌空白组和实验组（样品来自某高校）

Thermo Scientific ™DXR™系列显微拉曼光谱仪，通过蛋白质、氨基酸等生物活性物质的拉曼光谱特征性，可以轻松实现几微米甚至几百纳米大小细菌种类的检测与分析。利用超高灵敏度和超高空间分辨的DXR3xi成像技术有助于快速研究单个活性细菌体内物质的分布，实现微生物的活体分析。为微生物的研究提供了一种无损、快速、无惧水的研究工具。