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QSweep系列ECQCL：賦能RNA檢測的中紅外光源新突破
中紅外光譜學在生物醫學領域的發展中起到了關鍵作用，其高精度的光譜分析能力為生物分子結構的解析和生物過程的監測提供了強有力的技術支持。寧波海爾欣推出了寬譜可調諧量子級聯激光器（ECQCL）——QSweep系列，這一全新的中紅外光源憑借其優異的性能，在該領域應用潛力無限。
寧波海爾欣新一代QSweep系列外腔量子級聯激光器（ECQCL）
近日，Redshiftbio的技術專家Richard Huang博士和Scott Gorman博士發表了一篇著名論文：《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鍵設備——Aurora微流控調制光譜(MMS)系統。這是Redshiftbio公司開發的一款突破性產品，MMS系統采用了量子級聯激光器（QCL）、微流控流動池和先進的數據分析軟件，能夠提供生物分子的高分辨率二級結構信息。
RNA檢測需求與QCL的技術優勢
RNA分子作為基因表達和調控的核心角色，對其結構和相互作用的研究至關重要。然而，RNA分子的分子間作用如氫鍵網絡、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節，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識別RNA的微觀結構。
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構
圖2.鳥苷、鳥苷酸單磷酸（GMP）的絕對吸收光譜和分子結構
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構
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構
分子動態研究的理想工具
MMS技術通過精準控制微流體通道中的液流，對RNA樣本進行動態調制，從而顯著增強了中紅外光譜的分辨率和靈敏度。與傳統的傅里葉變換紅外（FTIR）光譜相比，QCL的調制功能可更精確地區分出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分子結構、序列以及復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用前景
QCL的高靈敏度使其能夠識別RNA中微小的化學環境差異，如N1-甲基偽尿苷（用于增加mRNA疫苗穩定性）和常規尿苷的光譜差異。通過這種精細檢測，QCL在RNA藥物、基因治療研發方面具有廣闊的應用潛力，為研究者提供了分子層次信息，助力精準醫學的發展。
總結
QSweep系列的推出為中紅外光譜檢測儀器提供了更為優質的QCL光源選擇。未來可搭載MMS技術結合精準中紅外波段調節，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技術在疫苗和基因療法中的應用不斷擴大，QSweep系列的高分辨率中紅外光譜技術將助力研究者突破傳統檢測技術的局限，實現更精確的分子生物學研究。