共聚焦拉曼光谱在染色体研究上的应用

共聚焦拉曼光谱技术结合了共焦光学的使用，将样品检测范围缩小到了极小的体积(1 μm3)，并且拉曼光谱具有区分化学键的能力。因此，共聚焦拉曼光谱可以提供一种高分辨率的方法来检测例如染色体结构域的组成。

使用共聚焦拉曼光谱技术研究染色体的初步结果表明，蛋白质与脱氧核糖核酸的比例在多线带状染色体上的变化很大，其中在带内最高，在带间区域较低，在端粒处最低。共聚焦拉曼光谱还可以与免疫荧光技术相结合，检测特定抗体标记的位点，并对这种标记技术干扰天然结构的程度提供积极有用的检查。
下图的应用研究的对象是多线染色体的带型，测量是在共聚焦拉曼光谱仪上进行的，激发光波段为660纳米，激光功率为20毫瓦，63倍水浸物镜的NA为1.2，测量时间为20 分钟。研究对象是来自生理分离的摇蚊唾液腺染色体，这些染色体的带状图案能在光学显微镜下很容易的观测到。将激光聚焦成直径0.5微米的光斑，出射激光束在样品上扫描，拉曼信号通过光栅成像ccd相机上，这种方式可以同时记录染色体扫描线上的光谱信息。在图1中，显示了来自摇蚊多线染色体的线扫描拉曼图像光谱信息，光谱信息在水平方向。而显示在另一个方向上的染色体的横向方向被证明具有0.5 微米数量级的分辨率。从该拉曼光谱图像中通过使用1094波数的DNA主链振动和1449 波数的蛋白质振动可以获得关于染色体上的DNA和蛋白质含量的信息。这些数据表明，摇蚊唾液腺染色体带和带间的DNA含量在1:0.9和1:0.6之间变化(带:带间)，而蛋白质含量的比例似乎跟随着脱氧核糖核酸的含量，更确切的关系还有待进一步证明。

 

 

图1:一部分生理分离的摇蚊多线染色体的线扫描拉曼图像(右边)

 

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