视网膜作为中枢神经系统的延伸,其分子水平的微小变化往往是多种神经退行性疾病及眼科病变的前兆。然而,传统的临床成像技术(如OCT或眼底照相)主要提供结构信息,难以直接反映生化成分的动态变化。近日,发表于《Communications Biology》的一项研究展示了一种基于非共振拉曼光谱(Non-resonant Raman spectroscopy)的无标记在体分子成像技术,为视网膜的分子水平监测提供了革命性方案。
研究团队通过优化光学系统,成功克服了活体眼部成像中常见的运动伪影及强背景干扰问题。该技术利用拉曼散射效应,通过探测分子振动产生的特征光谱,实现了对视网膜各层(包括光感受器层、外核层及视网膜色素上皮层)的分子指纹识别。与传统荧光成像不同,该方法完全无需外源性造影剂,规避了潜在的毒性风险及免疫反应,真正实现了生理状态下的无损检测。
实验数据显示,该系统能够精确捕捉视网膜组织中脂质、蛋白质及核酸的特征峰位。研究人员通过对比不同病理模型下的光谱数据,发现该技术能灵敏地检测到视网膜在氧化应激及代谢异常情况下的分子组成改变。这种分子层面的灵敏度远超传统影像学手段,为早期发现视网膜变性疾病提供了关键的生物标志物窗口。
该研究不仅验证了非共振拉曼光谱在活体眼部应用的可行性,还通过严谨的统计学分析证明了其数据的可重复性与临床应用潜力。未来,该技术有望与现有的临床成像模态整合,形成“结构+分子”的双重诊断体系,从而推动精准眼科医疗的发展。
Journal Reference: Manni, I., et al. Label-free in vivo molecular profiling of the human retina by non-resonant Raman spectroscopy. Communications Biology (2024). DOI: 10.1038/s42003-024-06000-x