近日，北京大学未来技术学院、国家生物医学成像科学中心熊汗青课题组联合北医三院检验科司文喆团队在Nature Photonics上发表最新研究成果Super-broadband stimulated Raman scattering spectroscopy and imaging。

该研究开创了超宽带时域受激拉曼散射（SuperB-SRS）技术，通过双波段少周期飞秒激光激发分子振动能级的量子干涉将拉曼跃迁自由诱导衰减编码至受激拉曼损耗信号，实现了与顶级自发拉曼散射光谱技术媲美的超宽带拉曼光谱，成像速度较传统共聚焦拉曼光谱仪提升百倍且天然支持多色双光子荧光同步检测，成功实现多种生物组织的高分辨成像；并通过高通量血清光谱数据采集，从约2600例临床血清样本数据中解析出 11 种评估肝肾功能、心血管疾病和其他生理状态的核心生化指标，为人工智能和大数据驱动的健康科学提供了高质量的大数据集。

超大带宽瞬态受激拉曼散射光谱技术的原理

拉曼光谱仪是一种基础的化学分析工具，在材料、化工、化学及生物医学等领域有广泛应用。当前主流的商业拉曼光谱仪基于1928年印度科学家拉曼等人发现的自发拉曼散射现象，其技术瓶颈主要在于信号弱、易受荧光干扰，典型的光谱采集时间在秒量级，光谱成像分析则耗时数小时。作为基础分析测量设备，高端拉曼光谱仪是我国长期面临的“卡脖子”设备，其核心探测器部件——深度制冷低暗电流CCD——长期对我国禁运。

北京大学国家生物医学成像科学中心依托“十三五”国家重大科技基础设施多模态跨尺度生物医学成像设施，聚焦生物医学成像关键设备研发，近年来取得了一系列原创成果。在分子光谱学方向，熊汗青研究员团队已在双波段少周期飞秒脉冲激光、超快延时扫描干涉仪、高灵敏探测电子系统等核心器件上实现了全国产供应链的自主研发。基于这些积累，团队现已启动该时域受激拉曼光谱技术的产业化进程，旨在下一代通用拉曼光谱与成像设备领域实现弯道超车，占据技术制高点。

来源：北大成像 生物医学

编辑：张祎璠