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QSweep系列ECQCL：賦能RNA檢測的中紅外光源新突破
中紅外光譜學(xué)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展中起到了關(guān)鍵作用，其高精度的光譜分析能力為生物分子結(jié)構(gòu)的解析和生物過程的監(jiān)測提供了強有力的技術(shù)支持。寧波海爾欣推出了寬譜可調(diào)諧量子級聯(lián)激光器（ECQCL）——QSweep系列，這一全新的中紅外光源憑借其優(yōu)異的性能，在該領(lǐng)域應(yīng)用潛力無限。
寧波海爾欣新一代QSweep系列外腔量子級聯(lián)激光器（ECQCL）
近日，Redshiftbio的技術(shù)專家Richard Huang博士和Scott Gorman博士發(fā)表了一篇著名論文：《Assigning IR Absorption Bands for RNA Building Blocks Using Microfluidic Modulation Spectroscopy》。
在RNA分子檢測中，傳統(tǒng)方法通常面臨靈敏度和分辨率的瓶頸。因此研究中所使用了一種關(guān)鍵設(shè)備——Aurora微流控調(diào)制光譜(MMS)系統(tǒng)。這是Redshiftbio公司開發(fā)的一款突破性產(chǎn)品，MMS系統(tǒng)采用了量子級聯(lián)激光器（QCL）、微流控流動池和先進的數(shù)據(jù)分析軟件，能夠提供生物分子的高分辨率二級結(jié)構(gòu)信息。
RNA檢測需求與QCL的技術(shù)優(yōu)勢
RNA分子作為基因表達和調(diào)控的核心角色，對其結(jié)構(gòu)和相互作用的研究至關(guān)重要。然而，RNA分子的分子間作用如氫鍵網(wǎng)絡(luò)、堿基配對與堆積，對光譜儀器的分辨率和檢測能力提出了要求。QCL通過精密的中紅外波段調(diào)節(jié)，可探測RNA中腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶等堿基的吸收峰。這種高分辨率能力，尤其在分子振動頻率（例如C=O、N-H、C-H等鍵）的檢測中，提供了清晰的特征譜圖，使其能在低濃度下精準(zhǔn)識別RNA的微觀結(jié)構(gòu)。
圖1.腺嘌呤、腺苷、腺苷酸單磷酸（AMP）的絕對吸收光譜和分子結(jié)構(gòu)
圖2.鳥苷、鳥苷酸單磷酸（GMP）的絕對吸收光譜和分子結(jié)構(gòu)
圖3.胞嘧啶、胞苷和胞苷酸單磷酸（CMP）的絕對吸收光譜和分子結(jié)構(gòu)
圖4.尿嘧啶、尿苷和尿苷酸單磷酸（UMP）的絕對吸收光譜和分子結(jié)構(gòu)
分子動態(tài)研究的理想工具
MMS技術(shù)通過精準(zhǔn)控制微流體通道中的液流，對RNA樣本進行動態(tài)調(diào)制，從而顯著增強了中紅外光譜的分辨率和靈敏度。與傳統(tǒng)的傅里葉變換紅外（FTIR）光譜相比，QCL的調(diào)制功能可更精確地區(qū)分出RNA分子的微小光譜差異，例如不同RNA堿基之間的氫鍵變化。這種特性使QCL成為RNA分子結(jié)構(gòu)、序列以及復(fù)雜相互作用的研究利器，特別適用于RNA疫苗、基因編輯等前沿研究。
mRNA疫苗與基因療法中的應(yīng)用前景
QCL的高靈敏度使其能夠識別RNA中微小的化學(xué)環(huán)境差異，如N1-甲基偽尿苷（用于增加mRNA疫苗穩(wěn)定性）和常規(guī)尿苷的光譜差異。通過這種精細檢測，QCL在RNA藥物、基因治療研發(fā)方面具有廣闊的應(yīng)用潛力，為研究者提供了分子層次信息，助力精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展。
總結(jié)
QSweep系列的推出為中紅外光譜檢測儀器提供了更為優(yōu)質(zhì)的QCL光源選擇。未來可搭載MMS技術(shù)結(jié)合精準(zhǔn)中紅外波段調(diào)節(jié)，以超高分辨率和靈敏度，為RNA堿基的識別、分子間相互作用分析等提供了強大的工具支持。隨著RNA技術(shù)在疫苗和基因療法中的應(yīng)用不斷擴大，QSweep系列的高分辨率中紅外光譜技術(shù)將助力研究者突破傳統(tǒng)檢測技術(shù)的局限，實現(xiàn)更精確的分子生物學(xué)研究。