采用LIBS成像技术研究纳米颗粒在单细胞内的亚细胞分布
激光诱导击穿光谱(libs)作为一种常用的元素检测方法，具有灵敏度高、分析速度快等优点，在材料、地质和生命科学等领域有着广泛的应用。然而，由于受衍射极限和透镜像差的限制，难以减小采样点，因此，长期以来libs很难在微观世界领域发挥分析作用。
为此，厦门大学杭纬教授课题组首次报道了一种基于纳米激光探针( nano laser probe, nlp)的双束脉冲libs成像方法。具体实验装置如下图，首先通过带透镜的光纤引入第一束飞秒采样激光做解吸附，在获得纳米尺度的剥蚀弹坑的前提下，使用第二束纳米激光增强光谱发射。通过双束脉冲激光的发射增强，可获得直径小于500nm采样弹坑的光谱信号。
为了获得最强的光谱发射信号，该课题组对压力、脉冲间延迟时间和emiccd探测延迟时间进行了优化。并在优化过的实验条件下，可视化了自制al网格样品、sim芯片和单细胞内的纳米粒子的化学分布。
al 网格和sim芯片上数字的纳米级成像
其中， 单细胞成像是生命科学领域的一个重要研究方向。libs在组织成像中的应用已有报道，但由于灵敏度和分辨率的限制，其在单细胞成像中的应用仍处于空白阶段。
该课题组首次使用nlp双束脉冲libs成像技术直观检测纳米颗粒在单个细胞内的亚细胞分布。该课题选用小鼠单核巨噬细胞白血病细胞和inp纳米颗粒进行了研究。
单个细胞内inp纳米粒子的纳米libs成像
如上图单细胞纳米成像中b和d所示，细胞内可以检测到in信号，且in的分布与溶酶体( lysosomes ) 的位置基本一致。
基于这一结果，可以验证细胞-纳米颗粒相互作用的模型：纳米颗粒在水溶液中通过内吞作用进入细胞，并驻留在细胞内溶酶体中。
在上述nlp双束脉冲libs成像系统中，通过特励达普林斯顿仪器的sp 2300光谱仪采集光谱，并通过光谱仪上的emiccd对探测延迟时间进行精准调节。
pi-max4 系列
pi-max 4® emiccd(iccd)系列相机可以极大地提高成像和光谱的时间分辨率。pi-max 4® 系列具有优越的性能和灵活性。 通过pi-max 4的内置精确定时发生器，可以精确控制增强门控的宽度和延迟，此外，syncmaster功能能够控制相机与各种外部设备(如脉冲激光器等)同步。
10,000 spectra /second
极限的灵敏度
高的线性度 @ emiccd
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单个细胞内inp纳米粒子的纳米libs成像
如上图单细胞纳米成像中b和d所示，细胞内可以检测到in信号，且in的分布与溶酶体( lysosomes ) 的位置基本一致。
基于这一结果，可以验证细胞-纳米颗粒相互作用的模型：纳米颗粒在水溶液中通过内吞作用进入细胞，并驻留在细胞内溶酶体中。
在上述nlp双束脉冲libs成像系统中，通过特励达普林斯顿仪器的sp 2300光谱仪采集光谱，并通过光谱仪上的emiccd对探测延迟时间进行精准调节。
pi-max4 系列
pi-max 4® emiccd(iccd)系列相机可以极大地提高成像和光谱的时间分辨率。pi-max 4® 系列具有优越的性能和灵活性。 通过pi-max 4的内置精确定时发生器，可以精确控制增强门控的宽度和延迟，此外，syncmaster功能能够控制相机与各种外部设备(如脉冲激光器等)同步。
10,000 spectra /second
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