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生物学および環境アプリケーションのためのシングルセルラマン分光技術の進歩
Advances in single cell Raman spectroscopy technologies for biological and environmental applications.
PMID: 32688195 DOI: 10.1016/j.copbio.2020.06.011.
抄録
シングルセルラマン分光法（SCRS）の高度化は、他の高度な分析技術や最新のデータ分析との統合を通じ、特異性、感度、分解能を大幅に向上させた複雑な生物学的・環境的サンプルの前例のない探索を可能にしています。高分解能、ラベルフリー、非侵襲性、分子特異性、培養非依存性、in situ、in vitroまたはin vivo分析に適しているというメリットがあるため、SCRSから得られる技術は、環境および生物学的研究のための従来のバルク測定よりも優れた能力を提供します。ここでは、環境および生物学的分野における生体分子および細胞の高分解能アプリケーションに焦点を当て、SCRS対応技術の開発と応用における最新の進歩について、包括的かつ批判的なレビューを提供します。基本原理、ユニークな利点、および適切なアプリケーションだけでなく、各技術のための認識された制限が再要約されています。また、残りの課題、研究ニーズ、将来の展望についても議論した。我々は、SCRS対応技術が、多くの分野で日常的かつ強力なツールとしての地位を獲得し、急速に拡大していることを予測している。
The increasing sophistication of single cell Raman spectroscopy (SCRS) via its integrations with other advanced analytical techniques and modern data analytics, enable unprecedented exploration of complex biological and environmental samples with significantly improved specificity, sensitivity, and resolution. Because of the merits of being high-resolution, label-free, non-invasive, molecular-specific, culture-independent, and suitable for in situ, in vitro or in vivo analysis, the SCRS-derived techniques offer abilities superior to conventional bulk measurements for environmental and biological studies. Here, we provide a comprehensive and critical review of the most recent advances in the development and application of SCRS-enabled technologies, with focus on those biomolecular and cellular high-resolution applications in environmental and biological fields. The basic principles, unique advantages, and suitable applications, as well as recognized limitations for each technology are recapitulated. The remaining challenges, research needs and future outlook are discussed. We predict that SCRS-enabled technologies are earning its place as a routine and powerful tool in many and rapidly expanding applications across disciplines.
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