随着荧光显微镜技术的迅速发展，生命科学研究的方式发生了巨大变化，这一技术已成为研究者进行细胞和组织成像的重要工具。然而，传统荧光显微镜在微塑料和植物化学成像方面存在不少局限性，其荧光标记容易脱落、荧光强度衰减且特异性检测面临挑战，同时受到组织内其他荧光物质的干扰，难以清晰呈现微塑料的分布与形态。此外，在植物细胞内复杂化学成分的成像与分析中，传统显微镜在空间分辨率和化学信息获取能力上也显得捉襟见肘。所有这些问题都限制了微塑料在组织内行为和植物细胞化学成分的深入研究。

为了解决以上问题，美国PSC公司研发了新一代高分辨化学成像显微镜——mIRage。该显微镜结合了传统荧光显微镜的荧光成像功能，并引入了新型的光学光热红外（O-PTIR）技术，能够对物质的分子结构进行高分辨率的化学成像。mIRage的空间分辨率达到500nm，能够在亚微米尺度上对细胞组织中的非标记标的分子进行表征。这一无标记化学成像能力有效地克服了传统荧光显微镜在化学成分分析上的不足。

在微塑料研究中，即便是粒径仅为2μm的微塑料颗粒，mIRage也能对其进行清晰的红外光谱分析，解决了传统方法无法应对微小颗粒成分分析的难题。在植物研究领域，mIRage可利用无标记的方式对植物细胞壁中的成分如纤维素和木质素进行化学成像，从而清晰呈现其分布，为植物代谢组学研究提供了强有力的支持。

助力微塑料成像与分析

中国科学院生态环境研究中心的研究团队采用mIRage对聚乙烯纳米塑料（PE-NPs）在小鼠模型中的分布进行深入研究，分析了父代暴露于PE-NPs对其自身及后代生殖健康的潜在影响。研究结果以“MicroRNA and Gut Microbiota Alter Intergenerational Effects of Paternal Exposure to Polyethylene Nanoplastics”为题在《ACSNano》上发表。

研究团队利用O-PTIR技术成功检测了聚乙烯纳米塑料在小鼠血清和睾丸组织中的分布，能够以亚微米级别的高分辨率成像，准确定位PE-NPs的存在，这种非接触式检测避免了对生物组织的损伤，非常适合复杂生物样品的分析。

助力植物的化学成像

法国国家农业食品与环境研究院的研究团队利用mIRage及其他技术，研究番茄果实表皮的角质层在果实发育过程中的微观结构和力学性质。研究发现，角质层的力学性质在果实发育过程中表现出显著的空间和时间异质性，而这些变化与角质层的化学和结构异质性密切相关。研究结果以“Cuticle architecture and mechanical properties: a functional relationship delineated through correlated multimodal imaging”为题发表在《New Phytologist》上。

推动药学研究

中国医学科学院的研究团队开发了基于益生元的阿托伐他汀（AT）纳米无定形载药颗粒（PANA），并利用mIRage实现对载药颗粒的原位成分分析。该研究表明，PANA载药颗粒在肝脏组织中的药物积累效果显著，并能够有效恢复肠道健康，为非酒精性脂肪性肝病的干预提供了新思路，相关成果已发表在《Small Structures》上。

除了上述应用，mIRage也在环境微塑料、高分子材料、半导体及生命科学等多个领域得到了有效应用，为科研工作者在多个研究方向取得突破性成果提供了强有力的支持。

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