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单分子拉曼光谱成像做到0.5nm了

单分子拉曼光谱成像做到0.5nm了# Biology - 生物学

s*y2013-06-11 07:06

1 楼

http://www.nature.com/news/two-techniques-unite-to-provide-mole
如果这个精度再提高一点的话，以后测DNA序列能不能把DNA干脆直接拉直了然后一个
base接着一个base直接看过去？这样无论是什么亚基还有什么修饰都一目了然了吧？
其实还有蛋白侧链修饰什么的，如果也能用这个技术看的话那就太好了。目前有的技术
实在是不够方便。如果能一眼看出到底是什么修饰就太方便了。不过这个估计还得把分
辨率再提高一个数量级吧。

s*e2013-06-11 07:06

2 楼

通量是个问题吧？

【在 s******y 的大作中提到】

: http://www.nature.com/news/two-techniques-unite-to-provide-mole
: 如果这个精度再提高一点的话，以后测DNA序列能不能把DNA干脆直接拉直了然后一个
: base接着一个base直接看过去？这样无论是什么亚基还有什么修饰都一目了然了吧？
: 其实还有蛋白侧链修饰什么的，如果也能用这个技术看的话那就太好了。目前有的技术
: 实在是不够方便。如果能一眼看出到底是什么修饰就太方便了。不过这个估计还得把分
: 辨率再提高一个数量级吧。

s*y2013-06-11 07:06

3 楼

看是什么场合吧。现在强调通量，有部分原因是需要通量来实现高覆盖率以及mutual
confirmation（因为技术本身不是特别准）。如果有一个技术是几乎百分之一百准确的
话，其实一次只看一条链还是很有用的，因为有些分析其实是需要这些信息的。

【在 s*******e 的大作中提到】

: 通量是个问题吧？

L*e2013-06-11 07:06

4 楼

我刚看到这个新闻也是这么想的，还有那个什么结构生物学什么的恐怕就没饭吃了，直
接用这个显微镜看啊，多方便。建国还是挺厉害的啊

p*l2013-06-11 07:06

5 楼

很高兴看见国内有这样的技术文章出来，在国内浮躁的大环境下，做这种又慢又挑战的
技术攻关很不容易。国内现在很多号称要发展某某技术的项目，最后都是买个商业仪器
来蒙混过关。一方面，很多大实验室，买了进口的高端仪器，不知道怎么利用仪器来做
更有意义的工作，最后连service fee都付不起，放在那里浪费了。另一方面，真正做
技术的人生存空间很小。
我以前的实验室现在也在这个微尺度国家实验室旗下，也做类似的仪器技术的。这种项
目，从真空室设计加工，仪器安装，到数据采集系统等等，都是要自己从螺丝电路板开
始做的，一套装置耗十年一点都不奇怪，化学物理机械光学电子方面不能有哪一方面掉
链子。科大虽然机械电子总体不强，但是涉及到高端科研仪器研制方面的机械和电子，
经验和技术沉淀是别人比不上的。

s*y2013-06-11 07:06

6 楼

呵呵，你作为行业内人士，对其中八卦应该比较熟悉吧。科大的这个拉曼成像技术对分
辨率的突破好像是利用小空间的共振以及非线性拉曼做出来的，但是我有一个疑问就是
，这个技术是否有严格要求样品的容器的表面形状？就是说，是否需要样品放置在一个
非常严格规定形状的微型容器上？还是只要足够平就行了？
另外一个问题就是，是否要求严格真空？（我觉得是吧？不然的话空气分子会影响激光
和样品作用的过程而影响成像质量吧？）

【在 p*l 的大作中提到】

: 很高兴看见国内有这样的技术文章出来，在国内浮躁的大环境下，做这种又慢又挑战的
: 技术攻关很不容易。国内现在很多号称要发展某某技术的项目，最后都是买个商业仪器
: 来蒙混过关。一方面，很多大实验室，买了进口的高端仪器，不知道怎么利用仪器来做
: 更有意义的工作，最后连service fee都付不起，放在那里浪费了。另一方面，真正做
: 技术的人生存空间很小。
: 我以前的实验室现在也在这个微尺度国家实验室旗下，也做类似的仪器技术的。这种项
: 目，从真空室设计加工，仪器安装，到数据采集系统等等，都是要自己从螺丝电路板开
: 始做的，一套装置耗十年一点都不奇怪，化学物理机械光学电子方面不能有哪一方面掉
: 链子。科大虽然机械电子总体不强，但是涉及到高端科研仪器研制方面的机械和电子，
: 经验和技术沉淀是别人比不上的。

y*i2013-06-11 07:06

7 楼

进步太快了。10年前国内发的cns还都是孔子鸟之类的。

【在 s******y 的大作中提到】

s*y2013-06-11 07:06

8 楼

短时间内是不太可能代替结构生物学的，结晶术做到的分辨率可以达到1A，也就是0.
1nm。这个文章虽然号称0.5nm, 但是是用卟啉做的，这个是一个拉曼效果特别明显的
分子。如果在普通分子上恐怕还做不到这个分辨率。
不过这两种技术各有各的优点。无论是结晶术还是冷冻电镜来做结构，本质上都需要对
大量单独样品的平均才能达到optimal resolution, 所以其实最后得出来的图像是一个
对多个分子进行了平均的结果。分子之间的差异（如果有的话）是就没有办法看出来的
。但是这个单分子成像就是真的看到一个分子，所以在理论上可以知道不同分子之间到
底有没有差异，以及多大的差异。

【在 L****e 的大作中提到】

: 我刚看到这个新闻也是这么想的，还有那个什么结构生物学什么的恐怕就没饭吃了，直
: 接用这个显微镜看啊，多方便。建国还是挺厉害的啊

p*l2013-06-11 07:06

9 楼

SEM我也是外行，不过这个精度的效应，肯定是得在真空里的，也不是什么样品都能测
的。这个离生物确实还远，但是作为一个研究材料表面和吸附于表面的分子的技术，已
经很了不起了。

【在 s******y 的大作中提到】

: 呵呵，你作为行业内人士，对其中八卦应该比较熟悉吧。科大的这个拉曼成像技术对分
: 辨率的突破好像是利用小空间的共振以及非线性拉曼做出来的，但是我有一个疑问就是
: ，这个技术是否有严格要求样品的容器的表面形状？就是说，是否需要样品放置在一个
: 非常严格规定形状的微型容器上？还是只要足够平就行了？
: 另外一个问题就是，是否要求严格真空？（我觉得是吧？不然的话空气分子会影响激光
: 和样品作用的过程而影响成像质量吧？）

s*e2013-06-11 07:06

10 楼

各有所长。而且关键是这个技术也可以算在结构生物学范畴里的，谈不上代替。

【在 s******y 的大作中提到】

: 短时间内是不太可能代替结构生物学的，结晶术做到的分辨率可以达到1A，也就是0.
: 1nm。这个文章虽然号称0.5nm, 但是是用卟啉做的，这个是一个拉曼效果特别明显的
: 分子。如果在普通分子上恐怕还做不到这个分辨率。
: 不过这两种技术各有各的优点。无论是结晶术还是冷冻电镜来做结构，本质上都需要对
: 大量单独样品的平均才能达到optimal resolution, 所以其实最后得出来的图像是一个
: 对多个分子进行了平均的结果。分子之间的差异（如果有的话）是就没有办法看出来的
: 。但是这个单分子成像就是真的看到一个分子，所以在理论上可以知道不同分子之间到
: 底有没有差异，以及多大的差异。

l*12013-06-11 07:06

11 楼

Btw, CARS founder XL Sunney Xie group might soon back to Ramman spectroscopy
field.
more pls 考古下买卖提前贴:
发信人: zadehzhong (zadehzhong), 信区: Biology
标题: Re: 哪位能科普一下ZHUANG的单分子荧光
发信站: BBS 未名空间站 (Thu Mar 22 00:09:17 2012, 美东)
抛砖引玉先。
十年前听过Sunney Xie的报告，讲近场拉曼成像，就是CARS。不久前的年会上，他又讲
了最新的进展，已经能做到实时成像了，能看到血红细胞在血管里的流动，能区分皮肤
表面组织的大致成分，还能区分出动物脑中的癌变部位。主要是用拉曼谱的两个波长，
lipid 2845 cm-1, protein 2950 cm-1.
我的粗浅理解是，只要能得到可解析的信噪比，成像就是激光扫描和后续处理的事了，
至于精度可能不能要求太高，但贵在不用标记，完全Non-invasive。只是近场拉曼成像
，要求样品紧贴物镜，对于其应用稍有限制...
http://www.mitbbs.com/article_t1/Biology/31646749_0_1.html
同主题阅读：大家对谢晓亮的单细胞全基因组测序技术前景如何看啊
[版面:生物学][首篇作者：SPR] , 2013年05月17日
http://www.mitbbs.com/article_t/Biology/31807823.html

v*s2013-06-11 07:06

12 楼

没听说过需要真空的拉曼。在真空里面做拉曼，问题比好处多多了。

【在 p*l 的大作中提到】

: SEM我也是外行，不过这个精度的效应，肯定是得在真空里的，也不是什么样品都能测
: 的。这个离生物确实还远，但是作为一个研究材料表面和吸附于表面的分子的技术，已
: 经很了不起了。

b*s2013-06-11 07:06

13 楼

没听说过几年前nc-afm就能看到分子形状了？甚至可以量出单键和半双键的区别。可惜
这类技术看的都是平面分子，或者立体分子的一个面。这个拉曼可以给三维图？

b*s2013-06-11 07:06

14 楼

用这个做dna测序。。。我看还是把心思花在别的，比如nanopore还实际一些