作者:RIKEN 图1:拉曼光谱使用激光来表征样品的化学成分
RIKEN研究人员现在已经使用拉曼光谱来跟踪神经元细胞被重新编程为诱导多能干细胞时发生的化学变化
2021 RIKEN生物系统动力学研究中心 在一项有望促进干细胞和再生医学研究的进展中，由RIKEN领导的团队展示了一种非侵入性方法，用于跟踪伴随体细胞重编程为干细胞的化学变化。
多能干细胞是独一无二的，因为它们能够产生成人机体中存在的所有细胞类型，这使得它们有望成为基于再生医学的新疗法
它们有两种类型:胚胎干细胞和诱导多能干细胞，前者天然存在于发育中的胚胎中，后者是通过使用生化干预对成人体内的正常细胞进行人工重编程而产生的
为了更好地理解细胞在重编程过程中产生细胞间充质干细胞的动力学，监测细胞内发生的复杂化学变化至关重要
用于估计细胞质量和重编程进程的常规技术依赖于破坏性方法，这种方法成本高且耗时
现在，由RIKEN生物系统动力学研究中心的渡边友信领导的团队已经使用了一种被称为拉曼光谱的分析技术来监测细胞中的化学变化
由于它使用激光束，不需要标记样品，拉曼光谱提供了一种比现有方法侵入性更小、速度更快、成本更低的替代方法
拉曼光谱通过监测分子与激光的相互作用来测量分子的振动
不同的化学基团以不同的频率振动，使科学家能够检测出存在什么样的化合物
“拉曼光谱检测细胞的分子指纹，”同样来自BDR的阿诺·杰蒙德说
“这使我们能够识别和表征小鼠和人类干细胞重编程过程中细胞代谢的渐进变化
" 研究小组探索了拉曼光谱的可能性，用它来观察小鼠胚胎干细胞、它们分化成的神经元细胞以及神经元细胞重新编程形成的iPSCs
渡边捷昭说:“我们发现重编程在拉曼信号中产生的差异比我们预期的要大得多。”
Germond和他的同事发现了拉曼光谱提供光谱生物标记的证据，这些标记表明了重编程的进程
研究小组还发现了胚胎干细胞和重编程细胞的脂质信号之间的巨大差异
“除了上述发现，我们还使用了智能神经网络算法来读取拉曼光谱数据，这是该领域的一项创新，”杰蒙德补充道
该团队现在希望证明这项技术可以应用于不同物种的大量细胞
他们还打算研究不同拉曼信号的生物学基础
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