在生化水平上,生物可以被认为是复杂的集合不同种类的分子。在新陈代谢的过程中,生物细胞合成化合物,并修改它们的方式五花八门。这些产品是释放到细胞间中型和积累在血液等体液。生物医学研究的一个主要目的是了解这些非常复杂的混合物的分子可以告诉我们有关生物的状态。所有细胞类型分化造成这一“汤”。但癌前和恶性细胞添加自己的特定的分子标记和这些提供的第一个迹象在体内肿瘤细胞的存在。然而,到目前为止,很少有已确定这些指标的分子,和那些出现在生物样品中的极小的数量。这使得它们很难被识破的。假设许多最丰富的分子特征组成的组合化合物属于所有各种类型的分子细胞中发现:蛋白质,糖类,脂肪和各自不同的衍生品。为了定义它们,一个单一的分析方法足够多才多艺的和敏感的检测和测量的水平都是必要的。
费伦茨Krausz教授领导的一个跨学科的团队建立了一个新的激光系统是专门为这个目的设计的。该组织是建立在阿托秒物理实验室(圈),这是由Ludwig-Maximilians-Universitaet联合运行(LMU)在慕尼黑和马克斯·普朗克量子光学研究所(成功),和它包括物理学家、生物学家和数据科学家。这个系统允许一个获得红外光谱。这项技术提供了前所未有的敏感性和可用于所有已知类型的生物分子。
最初的新激光光谱仪是建立在技术发达的腿上超短激光脉冲的生产,用于研究亚原子的超快动力学系统。仪器,它是由物理学家Ioachim Pupeza和他的同事们,是为了发出火车的极其强大的脉冲激光,涵盖了广泛的红外区光谱。每一个脉冲持续几飞秒。通过脉冲后,振动分子发射高度特征波长的相干光,或者等价于振荡频率。新技术使得它可以捕获波长发出的完整集合。由于每个样本中不同的化合物在一组特定的振动频率,它贡献自己的定义良好的“subspectrum”发射。没有分子物种隐藏。
“这个激光,我们可以覆盖大范围的红外wavelengths-from 6µm 12µm-that刺激分子振动”,卢斯·胡贝尔说,联合研究的第一作者和生物学家米卡尔业主集团的一员,这也参与了实验在大腿上。“与质谱法,该方法可以访问半岛综合体育官方APP下载德甲所有类型的分子生物样本中发现”,她解释道。
每个使用的超短激光脉冲激发的分子包括只有少数振荡光场。此外,脉冲的光谱亮度(即其光子密度)是传统的同步加速器产生的两倍,而迄今为止担任辐射来源比较分子光谱方法。半岛综合体育官方APP下载德甲此外,红外辐射时空上是一致的。所有的这些物理参数占新激光系统的极高的灵敏度,使分子出现在非常低的浓度检测和高精度的分子指纹产生。不仅如此,0.1毫米厚的活组织样本,首次与红外光照明和无与伦比的敏感性分析。在最初的实验中,研究小组在大腿上应用技术的叶子和其他活细胞,以及血液样本。“这能够精确测量体液的分子组成的变化在生物学和医学开辟了新的可能性,能找到的和未来的技术应用在疾病的早期检测”,业主说。
他们的工作发表在自然。
