近年来，荧光显微镜技术的飞速进展极大地改变了生命科学领域的研究方式，成为了科研人员在细胞和组织成像方面的重要工具。然而，传统荧光显微镜虽然能够快速实现目标定位，却存在诸多局限性。在微塑料在组织内的成像方面，它依赖的荧光标记容易脱落，荧光强度会衰减，特异性检测也难以实现，而其它组织内的荧光物质则可能干扰分析。此外，传统荧光显微镜在空间分辨率上同样难以清晰呈现微塑料的分布及形态。在植物化学成像中，荧光标记面临着标记困难、特异性差和可能干扰细胞生理过程的挑战。同时，传统荧光显微镜在空间分辨率及化学信息获取能力上受限，难以在亚微米尺度上对植物细胞内复杂的化学成分进行准确成像与分析。这些问题显著限制了微塑料在组织内的行为及植物细胞内化学成分的深入研究。

为了解决这些问题，美国PSC公司研发了新一代高分辨化学成像显微镜——mIRage，为相关研究领域提供了创新解决方案。mIRage除了具备传统荧光显微镜的荧光成像功能外，还采用了新型光学光热红外（O-PTIR）技术，能够实现对物质分子结构的化学成像，突破了传统化学成像在空间分辨率上的瓶颈。其化学成像分辨率高达500nm，可在亚微米尺度上准确表征细胞组织内未标记的目标蛋白或分子。这种无标记的直接化学成像能力有效克服了荧光显微镜在分析化学成分方面的局限性。甚至在微塑料研究中，mIRage能够对粒径仅为2μm的微塑料颗粒进行高分辨率的化学成分分析，并获得清晰的红外光谱，解决了传统方法无法分析微小颗粒成分的难题。在植物研究方面，mIRage能够对植物细胞壁中的纤维素、木质素等成分进行无标记的化学成像，有效表现其分布，为植物代谢组学的研究提供了有力支持。

mIRage的独特优势包括：亚微米空间分辨的红外光谱与拉曼成像，具有与透射模式相媲美的反射模式下图谱效果，非接触测量方式简单快捷且无交叉污染风险，几乎不需样品制备（无需薄片），可测试厚样品，能够在透射模式下观察溶液中的样品，并实现同地同分辨率的红外与拉曼测试，同时支持荧光显微成像的快速定位功能。

作为美国PSC公司在中国的代理，QuantumDesign中国于2020年引入mIRage系统，助力科研工作者在多个研究领域获得了诸多突破性成果。例如，中国科学院生态环境研究中心的科研团队利用mIRage技术，深入研究了聚乙烯纳米塑料（PE-NPs）在小鼠模型中的分布及其影响，关注父代暴露于PE-NPs对自身及后代生殖健康的潜在影响，并探讨肠道微生物群和微RNA在此过程中的作用机制。

研究者成功地通过光学光热红外技术（O-PTIR）检测了聚乙烯纳米塑料在小鼠血清及睾丸组织中的分布情况。这种技术实现了亚微米级别的高分辨率成像，能够精确定位PE-NPs的存在，并避免了对生物组织的损伤，尤其适用于复杂生物样品的分析。此外，研究结果以“MicroRNA and Gut Microbiota Alter Intergenerational Effects of Paternal Exposure to Polyethylene Nanoplastics”为题发表于《ACS Nano》（影响因子158）上，为深入理解PE-NPs对生殖健康的潜在影响提供了重要证据，证明了父代暴露于PE-NPs不仅影响自身健康，还可能通过跨代效应影响后代的生殖健康。

在植物化学成像研究中，法国国家农业食品与环境研究院（INRAE）的Nicolas Reynaud研究团队运用mIRage显微镜，结合原子力显微镜（AFM）与拉曼光谱技术，对番茄果实表皮的角质层在发育过程中的微观结构和力学性质进行了多模态成像研究，揭示了角质层在果实发育过程中力学性质的显著空间和时间异质性，及其与角质层的化学和结构异质性之间的关系。这些研究成果为理解植物角质层的结构功能关系提供了新的视角，并为仿生材料设计奠定了理论基础。

通过mIRage显微镜，研究团队探索了不同化学成分的空间分布，为制药工程在药物成分的空间分布探索中提供了有效的化学显微成像工具。整体而言，mIRage作为一款集荧光、红外、拉曼于一体的高分辨化学成像显微镜，正在以其独特的优势在环境微塑料、高分子材料、半导体、生命科学等多个领域中发挥重要作用。

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