ラマンおよびコヒーレントラマン顕微鏡を用いた哺乳類の細胞および組織のイメージング

Mammalian cell and tissue imaging using Raman and coherent Raman microscopy.

• Anthony A Fung
• Lingyan Shi

抄録

細胞または多細胞生物の代謝を直接イメージングすることは、多くの生物学的プロセスを理解するために重要です。ラマン散乱（RS）顕微鏡、特にコヒーレント反ストークスラマン散乱（CARS）や刺激ラマン散乱（SRS）などのコヒーレントラマン散乱（CRS）は、その高い化学的選択性、感度、イメージング速度により、細胞イメージングのための強力なプラットフォームとして浮上してきました。RS顕微鏡は、細胞内構造の同定、代謝の観察、表現型の特徴付けなどに広く利用されています。このような蛍光または赤外（IR）分光法、フローサイトメトリー、およびRNAシーケンスなどの他の技術とRSモダリティを組み合わせることで、微生物学、システム生物学、神経学、腫瘍生物学などにおけるRSイメージングのアプリケーションをさらに拡大することができます。ここでは、哺乳類の細胞や組織における脂質、タンパク質、グルコース、および核酸の代謝とダイナミクスの理解を深めるために、CARSとSRS顕微鏡の進歩と応用に焦点を当てて、哺乳類の細胞や組織のイメージングのためのRSのモダリティとテクニックを概説します。この記事は以下のカテゴリに分類されます。研究室の方法と技術 > イメージング生物学的メカニズム > 代謝分析と計算方法 > 分析方法。

Direct imaging of metabolism in cells or multicellular organisms is important for understanding many biological processes. Raman scattering (RS) microscopy, particularly, coherent Raman scattering (CRS) such as coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) and stimulated Raman scattering (SRS), has emerged as a powerful platform for cellular imaging due to its high chemical selectivity, sensitivity, and imaging speed. RS microscopy has been extensively used for the identification of subcellular structures, metabolic observation, and phenotypic characterization. Conjugating RS modalities with other techniques such as fluorescence or infrared (IR) spectroscopy, flow cytometry, and RNA-sequencing can further extend the applications of RS imaging in microbiology, system biology, neurology, tumor biology and more. Here we overview RS modalities and techniques for mammalian cell and tissue imaging, with a focus on the advances and applications of CARS and SRS microscopy, for a better understanding of the metabolism and dynamics of lipids, protein, glucose, and nucleic acids in mammalian cells and tissues. This article is categorized under: Laboratory Methods and Technologies > Imaging Biological Mechanisms > Metabolism Analytical and Computational Methods > Analytical Methods.

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