科學家引入了一種顯微鏡技術，可以揭示通常逃避檢測的分子的隱藏化學層。
一支隊伍在創建了一個顯微鏡平台，可以檢測受弱磁場影響的以前看不見的生物分子化學層。
該計畫由計畫研究員 Noboru Ikeya 和藝術與科學研究生院的 Jonathan R. Woodward 教授領導。他們的方法解決了生命科學測量中長期存在的挑戰。自旋相關反應中的許多關鍵中間體都是「暗」分子，這意味著它們不發光，無法用標準螢光成像捕獲。
為了解決這個限制，研究人員將兩個精心定時的光脈衝與同步的奈秒磁脈衝結合。這種方法稱為泵浦場探針螢光顯微鏡，可追蹤訊號在不同時刻磁場切換時如何變化。透過比較這些變化，系統分離出反應的自旋相關部分，並顯示磁敏中間體何時形成和消失。
模型系統中的驗證
該團隊使用生物相關光化學研究中常用的基於黃素的模型系統測試了該技術。結果表明，該平台可以高靈敏度地測量反應壽命和磁響應，即使在與細胞中發現的濃度相似的低濃度下也是如此。
它還在實際條件下檢測到極小的訊號變化，從而最大限度地減少樣本損壞，每幀使用一次實驗。這一能力標誌著將該方法應用於活細胞研究的重要一步。
更廣泛地說，這項工作以一種新的方式將螢光顯微鏡與自旋化學聯繫起來。它使科學家能夠直接檢查先前間接推斷的分子過程，從而更清楚地了解弱磁場如何影響生物系統。研究人員相信這種方法可以推進量子生物學並支持基於自旋敏感分子行為的非侵入性診斷方法的開發。
展望未來，該團隊計劃將此平台應用於更複雜的生物環境，並改進分離重疊反應途徑的分析方法。透過使短壽命、非發射中間體可供實驗使用，該技術擴展了生物光化學的測量範圍，並為研究分子尺度的磁效應提供了一條實用途徑。
參考文獻：“用於生物系統中自旋相關自由基對的時間分辨研究的螢光顯微鏡平台”，作者：Noboru Ikeya 和 Jonathan R. Woodward，2026 年 3 月 26 日，美國化學會雜誌.
DOI：10.1021/jacs.5c21177
永遠不要錯過突破：
關注我們和谷歌新聞.
科學家引入了一種顯微鏡技術，可以揭示通常逃避檢測的分子的隱藏化學層。
一支隊伍在創建了一個顯微鏡平台，可以檢測受弱磁場影響的以前看不見的生物分子化學層。
該計畫由計畫研究員 Noboru Ikeya 和藝術與科學研究生院的 Jonathan R. Woodward 教授領導。他們的方法解決了生命科學測量中長期存在的挑戰。自旋相關反應中的許多關鍵中間體都是「暗」分子，這意味著它們不發光，無法用標準螢光成像捕獲。
為了解決這個限制，研究人員將兩個精心定時的光脈衝與同步的奈秒磁脈衝結合。這種方法稱為泵浦場探針螢光顯微鏡，可追蹤訊號在不同時刻磁場切換時如何變化。透過比較這些變化，系統分離出反應的自旋相關部分，並顯示磁敏中間體何時形成和消失。
模型系統中的驗證
該團隊使用生物相關光化學研究中常用的基於黃素的模型系統測試了該技術。結果表明，該平台可以高靈敏度地測量反應壽命和磁響應，即使在與細胞中發現的濃度相似的低濃度下也是如此。
它還在實際條件下檢測到極小的訊號變化，從而最大限度地減少樣本損壞，每幀使用一次實驗。這一能力標誌著將該方法應用於活細胞研究的重要一步。
更廣泛地說，這項工作以一種新的方式將螢光顯微鏡與自旋化學聯繫起來。它使科學家能夠直接檢查先前間接推斷的分子過程，從而更清楚地了解弱磁場如何影響生物系統。研究人員相信這種方法可以推進量子生物學並支持基於自旋敏感分子行為的非侵入性診斷方法的開發。
展望未來，該團隊計劃將此平台應用於更複雜的生物環境，並改進分離重疊反應途徑的分析方法。透過使短壽命、非發射中間體可供實驗使用，該技術擴展了生物光化學的測量範圍，並為研究分子尺度的磁效應提供了一條實用途徑。
參考文獻：“用於生物系統中自旋相關自由基對的時間分辨研究的螢光顯微鏡平台”，作者：Noboru Ikeya 和 Jonathan R. Woodward，2026 年 3 月 26 日，美國化學會雜誌.
DOI：10.1021/jacs.5c21177
永遠不要錯過突破：
關注我們和谷歌新聞.
