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
微笑代荷完成签到 ,获得积分10
1秒前
licheng完成签到,获得积分10
7秒前
10秒前
AAAAA发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
20秒前
Ming完成签到 ,获得积分10
25秒前
诸不见发布了新的文献求助10
26秒前
XS_QI完成签到 ,获得积分10
26秒前
爆米花应助lvsehx采纳,获得10
27秒前
Thunnus001完成签到 ,获得积分10
28秒前
bo完成签到 ,获得积分10
30秒前
洪小乖完成签到,获得积分10
32秒前
37秒前
lvsehx完成签到,获得积分10
40秒前
落京完成签到 ,获得积分10
42秒前
lvsehx发布了新的文献求助10
42秒前
zxq完成签到 ,获得积分10
46秒前
奎奎完成签到,获得积分10
47秒前
天天快乐应助奎奎采纳,获得10
51秒前
leilei完成签到 ,获得积分10
51秒前
54秒前
十八完成签到 ,获得积分10
54秒前
马登完成签到,获得积分10
1分钟前
kk完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wearelulu完成签到,获得积分10
1分钟前
cepha完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
lizhoukan1完成签到,获得积分10
1分钟前
Copyright应助lvsehx采纳,获得10
1分钟前
sunny完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
mito完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
玛斯特尔完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
液晶指向矢仿真分析数据集 8888
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Thermal effects on behaviour of clay–structure interface under partial drainage 500
Petrology and Plate Tectonics 500
Writing Systems 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
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 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6894600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8590860
关于积分的说明 18242062
捐赠科研通 6289419
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3060004
关于科研通互助平台的介绍 2077711
邀请新用户注册赠送积分活动 2037852