Plasmon-enhanced stimulated Raman scattering microscopy with single-molecule detection sensitivity

生物分子 显微镜 拉曼散射 拉曼光谱 材料科学 等离子体子 显微镜 分析化学(期刊) 光电子学 纳米技术 光学 化学 物理 色谱法
作者
Cheng Zong,Ranjith Premasiri,Haonan Lin,Yimin Huang,Chi Zhang,Chen Yang,Bin Ren,L. D. Ziegler,Ji‐Xin Cheng
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:10 (1) 被引量:76
标识
DOI:10.1038/s41467-019-13230-1
摘要

Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy allows for high-speed label-free chemical imaging of biomedical systems. The imaging sensitivity of SRS microscopy is limited to ~10 mM for endogenous biomolecules. Electronic pre-resonant SRS allows detection of sub-micromolar chromophores. However, label-free SRS detection of single biomolecules having extremely small Raman cross-sections (~10-30 cm2 sr-1) remains unreachable. Here, we demonstrate plasmon-enhanced stimulated Raman scattering (PESRS) microscopy with single-molecule detection sensitivity. Incorporating pico-Joule laser excitation, background subtraction, and a denoising algorithm, we obtained robust single-pixel SRS spectra exhibiting the statistics of single-molecule events. Single-molecule detection was verified by using two isotopologues of adenine. We further demonstrated the capability of applying PESRS for biological applications and utilized PESRS to map adenine released from bacteria due to starvation stress. PESRS microscopy holds the promise for ultrasensitive detection of molecular events in chemical and biomedical systems.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
淡淡听枫发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
浪烨完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
科研通AI6.3应助一二一采纳,获得10
2秒前
CipherSage应助景妙海采纳,获得10
2秒前
xiaoguai完成签到 ,获得积分10
3秒前
juebukeyi应助燕麦片采纳,获得10
3秒前
4秒前
acc完成签到,获得积分10
4秒前
Nekoo完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
6秒前
悟樂发布了新的文献求助10
6秒前
花开花灭发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
饱满短靴完成签到,获得积分10
7秒前
wenlongliu完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
GWZZ发布了新的文献求助10
7秒前
xiaoyu完成签到,获得积分10
7秒前
zong发布了新的文献求助10
8秒前
cdercder应助hkh采纳,获得10
8秒前
cdercder应助hkh采纳,获得10
8秒前
长情的以云完成签到,获得积分10
8秒前
cdercder应助hkh采纳,获得10
8秒前
wangh发布了新的文献求助10
8秒前
cdercder应助hkh采纳,获得10
8秒前
qinxinxin发布了新的文献求助10
9秒前
不许动发布了新的文献求助10
9秒前
fian应助香蕉牛奶采纳,获得10
10秒前
2797924221完成签到,获得积分10
10秒前
Selena完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
GB完成签到 ,获得积分10
11秒前
山河完成签到,获得积分10
11秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Data book on fatigue strength of metallic materials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7566331
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9146558
关于积分的说明 19557458
捐赠科研通 7152765
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3262643
关于科研通互助平台的介绍 2428866
邀请新用户注册赠送积分活动 2252534