脂质膜动力学的振动光声检测实现了细胞膜电位的无标记成像

当前用于监测膜电位的技术要么具有高度侵入性并扰乱膜的完整性，要么使用会损害生物学行为的标记物，或者在灵敏度方面存在局限，无法同时监测多个细胞及细胞群体。在此，我们提出了一种用于脂质构象中红外评估的集成传感方法（Mid-IR Assessment of Conformation in Lipids by Ensemble Sensing, MIRACLES）。该方法通过检测细胞膜电场动态作用下脂质酰基链的分子振动，实现了对活细胞膜电位动态的高灵敏度、无标记成像。 MIRACLES 利用质膜内脂质构象变化作为细胞膜去极化与超极化的内源性指示信号。作为概念验证，我们将 MIRACLES 应用于在单细胞水平监测 β 细胞中葡萄糖刺激胰岛素分泌过程中的膜去极化，并实现了对 β 细胞功能的实时评估。这些结果凸显了中红外光声技术作为一种用于间接、无标记评估细胞代谢活动相关电位的强有力工具的潜力。

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🏷️ 膜电位成像 无标记检测 中红外光声 脂质膜动力学 β细胞功能 胰岛素分泌