在传统的微生物代谢研究中，同位素标记法是一种常用的技术，用于探索细胞或细菌特定的代谢过程。由于同位素能够影响生物大分子的化学振动，研究人员通过红外光谱成像技术，对含有同位素的微生物或细胞进行红外检测。然而，传统红外技术的分辨率存在局限，导致多数研究只能停留在细胞群体层面，难以深入到单一细胞的水平。随着新型光学光热红外（O-PTIR）化学成像技术的发展，该领域迎来了重要的转折点。这项技术显著提高了传统红外化学成像的空间分辨率，能够在亚微米尺度下，根据化学特征对不同物质进行特异性化学成像。借助此技术，科研人员不仅可以对同位素标记的微生物进行红外波谱分析，还可以实现单个细胞的化学成像，从而为微生物单细胞代谢研究提供了更丰富、详尽的信息。

美国PSC公司研发的新一代高分辨化学成像显微镜——mIRage，显著拓展了光学显微镜的应用范围。该设备基于先进的O-PTIR技术，能够对物质的分子结构进行高分辨率的化学成像，解决了传统化学成像的分辨率低的问题，其分辨率高达500nm，能够在亚微米尺度上对单个细胞和微生物中的同位素标记物进行成像与波谱分析。同时，系统还具备拉曼波谱功能，能够对同一样品进行红外与拉曼的共定位分析，这为微生物代谢组学、微生物药物组学等多个生命科学研究领域提供了全新的表征手段。

mIRage的独特优势包括：亚微米空间分辨的红外光谱和拉曼成像（约500nm）、与透射模式相媲美的反射模式成像效果、非接触测量模式便捷省时且无需担心交叉污染、样品制备流程简化（不需要薄片，可以测试厚样品）、能够在透射模式下观察溶液中的样品、同一时间、同一地点实现相同分辨率的红外和拉曼测试、以及荧光显微成像实现荧光标记样品的快速定位。

近期，英国利物浦大学的Roy Goodacre教授利用mIRage在细胞水平进行同位素成像研究，揭示了细菌的代谢过程及机制，深入探讨了细菌之间的相互作用。这一研究创新性地应用了O-PTIR技术，实现了对单细胞层面的精确评估，开辟了细菌代谢研究的新方向。此外，mIRage在抗药性研究方面的应用也取得了显著成果，科研团队使用氘同位素标记，在单细胞水平上快速鉴定抗生素抗性，采用非破坏性的表型分析方法，结合氘同位素探测和多元统计分析，成功检测了尿路致病大肠杆菌的抗生素耐药性，提高了研究的效率和准确性。

总结来说，mIRage展现了对单个微生物中同位素标记物质进行高分辨化学成像的能力。这不仅意味着能够精确捕捉单个细胞内的同位素标记物的图像，还可以对单个细胞的同位素药物摄入过程进行表征。尤其是在面临复杂的同位素共存情况时，mIRage也能实现特异性的表征，准确反馈特定物质在细胞内的分布与化学变化。凭借这一卓越的性能，mIRage在微生物代谢组学、微生物药物代谢、药学等领域展现了巨大的应用潜力，为科研人员提供了全新的研究视角和精准的数据。

除了上述应用外，mIRage作为融合荧光、红外、拉曼三合一的化学成像显微镜，在多个科研领域中取得了广泛应用，包括环境微塑料、医药研发等。为更好地服务中国市场，Quantum Design中国子公司在北京设立了专业客户服务中心，欢迎各位研究者通过电话或邮箱咨询相关产品的信息与使用体验。