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ZUSAMMENFASSUNG Die Infrarotspektroskopie ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Identifizierung von Biomolekülen. In biologischen Systemen liefern Infrarotspektren Informationen über Struktur, Reaktionsmechanismen und konformationale Änderungen von Biomolekülen. Allerdings wurde das Potenzial der Anwendung der Infrarotbildgebung in biologischen Systemen durch die niedrige räumliche Auflösung und den überwältigenden Wasserhintergrund, der aus der wässrigen Natur von Zell- und In-vivo-Arbeiten resultiert, beeinträchtigt. Kürzlich hat die optische photothermische Infrarotmikroskopie (OPTIR) diese Barrieren überwunden und sowohl räumlich als auch spektral aufgelöste Bilder von lebenden Zellen und Organismen erzielt. Hier bestimmen wir die effektivsten Erfassungsmodi für Arbeiten mit biologischen Proben. Wir untersuchen drei Zelllinien (Huh-7, differenzierte 3T3-L1 und U2OS) und drei Organismen (E. coli, Bärtierchen und Zebrafische). Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Informationen, die durch multifrequenzielle Bildgebung bereitgestellt werden, mit hyperspektraler Bildgebung vergleichbar sind und gleichzeitig die Bildgebung um das zwanzigfache reduzieren. Wir erkunden auch den Nutzen von IR-aktiven Sonden, einschließlich globalen und standortspezifischen Sonden, zum Verfolgen metabolischer Wege sowie zur Lokalisierung, Struktur und Umgebung von Proteinen. Unsere Erkenntnisse veranschaulichen die Vielseitigkeit von OPTIR und bieten zusammen eine Richtung für zukünftige dynamische Bildgebung lebender Zellen und Organismen.
Shuster et al. (Sun,) untersuchten diese Frage.