相干拉曼助力 Cell 重磅发现：无标记成像破解细胞生长机制

在细胞生物学领域，机械力如何影响细胞生长、死亡与分化的具体机制长期以来仍不明确。与此同时，静息膜电位的变化在发育、分化、再生及癌症等多种生理与病理过程中被广泛观察到，但其上游调控机制与功能意义尚不清晰。更棘手的是，传统荧光观测手段始终难以突破瓶颈，要么“观测即干扰”，要么外源性标记会破坏细胞原本的生理环境，导致真实的生物学机制被掩盖，无法被准确捕捉。

这项重磅研究之所以能揭开这一隐秘机制，关键在于相干拉曼成像技术的应用。面对“密度”这一抽象的物理参数，传统手段束手无策，而研究团队依托相干拉曼成像的无标记、定量优势，不仅直观地“看见”细胞内的生物质密度波动，还实现了精准量化。正是凭借这一核心技术，科学家首次完整还原了从“机械压力”到“电信号响应”，再到“细胞行为改变”的因果链条，为组织修复与再生研究，提供了全新的观测视角。

图1:膜电位是组织密度的传感器和调节器。

图中展示了细胞生物量密度与膜电位的动态耦合关系。借助无标记的相干拉曼技术，研究人员首次观测到细胞在拥挤状态下密度升高的物理过程，并捕捉到随之而来的膜电位超极化现象。这一直观证据，证实了物理密度是电信号的上游指令。

活细胞生物质密度：从定性观测到绝对定量

传统显微技术仅能观测细胞形态，无法对胞内物理参数进行精准量化。本研究依托归一化相干拉曼成像（NoRI），首次在活细胞中实现胞内生物质密度的绝对定量检测，将抽象的“胞质拥挤度”转化为可精确计算的质量浓度，完成机械生物学从定性形态观察到定量化物理测量的里程碑式跨越。

机械信号转导：完整揭示密度-电位-增殖调控链

研究完整解析了细胞增殖调控的核心通路：组织密度升高→细胞受机械挤压→生物质密度上升→膜电位超极化→Hippo通路激活→YAP核输出→细胞停止生长。借助高时空分辨率动态追踪，首次直接捕捉到机械压力→生物质密度变化→膜电位响应的瞬时因果链，证明：生物质密度是调控细胞增殖的核心物理信号，而非传统认知的单纯接触抑制。

膜电位对环境极其敏感，传统荧光标记不仅容易带来光毒性，还会干扰细胞正常生理状态。本研究采用内源性无标记成像技术，直接利用细胞自身的蛋白质、脂质信号进行观测，不引入任何外源探针，最大限度保留了细胞的原生状态，确保了研究结果的真实可靠。

多尺度适用：从单层细胞到组织微环境全覆盖

该成像技术不仅适用于上皮单层细胞，还可在多细胞组织、胚胎与再生模型中稳定定量，成功将“密度-膜电位-生长”的调控机制从体外细胞延伸至组织修复、胚胎再生、肿瘤微环境等复杂生理场景，大幅拓展机械生物学与生物电信号研究的适用边界。

这项研究的核心利器，是被誉为“分子指纹识别”的相干拉曼显微成像技术，无需染色即可读取化学成分。如果说传统显微镜看见细胞“外形”，拉曼成像则能读懂细胞“本质”。而这，正是振电科技深耕的前沿领域。

我们推出的UltraView多模态非线性光学显微成像系统，将顶刊级技术变成开箱即用的科研利器，让普通实验室也能轻松做出顶刊成果。

无需染色，还原生命本真

UltraView依托相干拉曼，实现分子级指纹识别，无需荧光标记即可区分脂质、蛋白、药物，完美满足生物质密度定量需求，还原细胞最真实状态。

多模态融合，全景式洞察

系统集成SRS相干拉曼、双光子荧光、二次谐波，一次成像同步获取化学成分与微观结构，一站式完成“观测、定量、分析”，大幅提升科研效率。

实时动态追踪，洞察瞬态机制

突破传统拉曼速度瓶颈，UltraView可实时追踪细胞代谢、药物递送等快速生命过程，降低光损伤，是活体动态研究的理想工具。

多场景兼容，重塑科研边界

兼具深层穿透与光学切片能力，从亚细胞结构到组织病理，均可稳定高分辨成像。智能化设计让普通实验室无需复杂调试，即可开展前沿探索。

从《Cell》顶刊揭示“密度-电压”调控轴的突破性发现，到受激拉曼散射（SRS）技术打破传统观测的局限，我们终于得以窥见细胞生命活动背后，那些隐藏的物理与化学密码。

这些曾难以捕捉的瞬态过程与生命本质，正被前沿成像技术逐一解锁。振电科技UltraView系统，将这份顶刊级技术普惠化，助力普通实验室打破“技术壁垒”、触及前沿科研高度；未来，我们将持续迭代成像技术，以技术为桥连接基础科研与实际应用，助力科研工作者解锁更多生命未知，让每一次观测都贴近生命本真。