紅外成像技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常**，例如細(xì)胞生物學(xué)、代謝組學(xué)、空間多組學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)等。紅外光譜技術(shù)可以通過光譜圖定性判別不同的化學(xué)物質(zhì)，紅外成像技術(shù)的強(qiáng)大的空間分析能力在揭示生物標(biāo)志物類別和變化方面有著很好的應(yīng)用潛力。例如，**細(xì)胞與正常細(xì)胞之間具有譜帶差異，可利用紅外光譜來檢測人體組織中生化分子的變化，從而進(jìn)行疾病診斷。除此之外，還可用于調(diào)查功能異常的組織；發(fā)現(xiàn)與新疾病相關(guān)的生物標(biāo)記；區(qū)分不同細(xì)胞成分等。

布魯克具備**傅立葉紅外成像（FT-IR）技術(shù)，從常規(guī)紅外顯微鏡應(yīng)用到超快成像和可定制的研究級(jí)顯微鏡，布魯克光譜提供各類紅外顯微鏡以滿足用戶的不同需求。

LUMOSII是一款**的傅立葉變換紅外顯微鏡，集光源，分束器和檢測器于一體，光路更簡潔，具備高穩(wěn)定性、高靈敏度、高自動(dòng)化程度等特點(diǎn)。它采用FPA技術(shù)，結(jié)構(gòu)緊湊、精確，具有超快的化學(xué)成像功能。憑借其快速成像性能和大視野，LUMOSII簡化了組織分析的繁瑣工作，可用來檢查組織切片的蛋白質(zhì)和脂肪分布等。

01應(yīng)用實(shí)例

（1）*變鼠腦組織成像

（2）秸稈切片成像

通過顯微紅外成像對(duì)比基因改性前后的木質(zhì)素和纖維素相對(duì)含量。

HYPERION II是用于科研和開發(fā)的多功能傅立葉變換紅外顯微鏡，**實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)儀器中集FT-IR和量子級(jí)聯(lián)激光器QCL技術(shù)于一體，提供低至衍射極限的紅外成像。它具有靈活的附件，可搭配INVENIO/VERTEX系列紅外光譜儀，掃描速度可達(dá)30000張光譜/秒；支持所有模式下的紅外激光成像：透射、反射和ATR；*小可實(shí)現(xiàn)0.2μm超高分辨率。

02應(yīng)用實(shí)例

（1）乳腺*組織成像

圖1.(i)兩個(gè)惡性核和一個(gè)非惡性核的H&E染色切片的圖像；(ii)用綠色(上皮)和紫色(基質(zhì))渲染的組織學(xué)假彩圖像；(iii)用綠色(非惡性)和紅色(惡性)渲染的惡性**假色圖像

圖2.（左）利用紅外光譜區(qū)分4種不同的組織學(xué)類別；（右）利用紅外光譜區(qū)分惡性及非惡性間質(zhì)

該文對(duì)207名不同患者使用乳腺*大面積組織成像研究，通過在912和1800cm?1之間獲得連續(xù)光譜的QCL成像，可以準(zhǔn)確地區(qū)分4種不同的組織學(xué)類別，區(qū)分惡性和非惡性間質(zhì)，光譜具有高靈敏度(93.56%)和特異性(85.64%)。

（2）多發(fā)性硬化癥組織成像

圖3.（左）顯微圖像，病變與周圍白質(zhì)的光學(xué)對(duì)比很明顯；（右）紅外顯微鏡獲得的人病變組織切片中α，β-不飽和酯基CO振動(dòng)對(duì)應(yīng)的空間分辨紅外吸收?qǐng)D。黑色箭頭表示周圍組織中表達(dá)增加的區(qū)域。

紅外光譜(IR)成像可以快速分析酯或酰胺等官能團(tuán)，以查明脂質(zhì)或肽的積聚，并經(jīng)常應(yīng)用于臨床研究。上圖右顯示了1750至1735cm?1區(qū)間的空間分辨吸收，這可以作為生物組織中發(fā)現(xiàn)的典型脂質(zhì)的指標(biāo)，包括甘油脂和甘油磷脂，如磷脂酰膽堿(PCs)。空間分辨紅外分析顯示病灶內(nèi)脂質(zhì)密度低(比較明場圖像，圖左)，周圍組織上下(黑色箭頭)表達(dá)增加。

在此應(yīng)用中，使用了量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL)，其特點(diǎn)是比經(jīng)典紅外顯微鏡具有更快的采集速度，在分子水平上提供了快速和非破壞性的預(yù)篩選。