拉曼光譜在不同成像模式下的主要優(yōu)勢是它可以無標簽地進行，因為它可以測量生物分子中化學鍵的固有振動橱乱。這種無標記方法的優(yōu)勢是顯而易見的，因為它提供了分子水平的信息粱甫，而不需要大量的樣品制備或修改泳叠。然而對于特殊條件下或者特殊分子結(jié)構(gòu)的樣品，人們發(fā)現(xiàn)使用拉曼“標簽”可以更有效的檢測拉曼信號茶宵。
拉曼檢測中使用的“標簽”
無標簽拉曼光譜已被用于研究各種生物樣品中的蛋白質(zhì)种蝶、脂類、核苷酸和不同的生物活性分子瞒大。原則上蛤吓，由于這些鍵的普遍存在，蛋白質(zhì)糠赦、脂類会傲、核苷酸拙泽、碳水化合物和其他生物分子可以同時被可視化淌山。然而顾瞻，在實踐中泼疑，所有含有相同鍵的分子都會產(chǎn)生重疊的光譜荷荤，這使得將來自特定化學鍵的信號歸因于獨特類型的生物分子非常具有挑戰(zhàn)性退渗，嚴重限制了檢測的特異性。為了克服這個問題蕴纳，不同的拉曼標簽已經(jīng)被開發(fā)出來。這些標簽是在45000px?1到2800 cm?1之間的“沉默區(qū)域”振動的小功能基團或同位素古毛，在該區(qū)域內(nèi)沒有自然發(fā)生的生物分子振動翻翩。用拉曼標簽標記特定的生物分子可以很容易地將其與其他生物分子區(qū)分開來都许，增加檢測的特異性。這些標簽可以分為兩大類:同位素取代基和微小官能團嫂冻。
第①種標簽同位素取代是可以引入的對生物分子性質(zhì)擾動較小的直接的修飾方法之一胶征。在拉曼光譜中桨仿，在代謝前體中引入2H或13C同位素睛低，以特異性地標記感興趣的分子服傍。因為C-H鍵存在于幾乎所有的生物分子中钱雷，同位素替代理論上可以標記蛋白質(zhì)伴嗡、脂類急波、核苷酸和碳水化合物从铲。然而，雖然它們提供了非常低擾動的檢測特異性名段，但這些小同位素標簽的拉曼信號非常弱阱扬。因此，在實踐中伸辟，它的使用通常局限于含有幾個C-H鍵的非常豐富的生物分子麻惶，通常是氨基酸和脂類，否則這些分子很容易被更大的標簽擾亂窃蹋。
第二種標簽包括微小的官能團静稻，如丁腈或炔基團警没。這些標簽提供了尖銳而強的拉曼峰--一個丁腈基團的信號強度相當于11個C-2H鍵，而炔的信號強度是這個的兩倍多——產(chǎn)生了大信號低濃度振湾。然而，由于它們更大的尺寸押搪，它們可能會對生物分子進行結(jié)構(gòu)上的改變树酪，并要求對修飾分子的生物活性進行測試。丁腈標簽在生物系統(tǒng)中有多種應用大州，近期報道了帶有丁腈標簽的可光開關拉曼探針续语。理論上，這為超分辨率拉曼顯微鏡技術(shù)的發(fā)展打開了大門厦画，相當于廣泛應用于熒光顯微鏡的STORM或PALM方法绵载。超分辨率拉曼成像一直是人們追求的目標，盡管目前取得了一些有趣的突破娃豹，但新的超分辨率方法的開發(fā)仍然是該領域的熱點。
與腈相比懂版，炔標記提供了兩倍以上的信號強度，并且根據(jù)炔在生物分子中的定位躯畴，其拉曼信號漂移——末端炔出現(xiàn)在約2100 cm?1處民鼓，內(nèi)部炔出現(xiàn)在約2200 cm?1處——如果選擇適當?shù)臉擞浂ㄎ唤M合，就可以對不同的炔標記分子進行多路成像蓬抄。由于這些原因丰嘉，炔標記是目前應用廣泛的拉曼標記策略，并已被用于研究脂類嚷缭、蛋白質(zhì)饮亏、糖和核苷酸阅爽。
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