拉曼技术的原理与分类

拉曼光谱技术基于光子与分子非弹性散射产生的频率偏移现象，通过检测斯托克斯（Stokes）和反斯托克斯（anti-Stokes）散射光，可获取分子振动指纹图谱。传统拉曼技术虽具有无标记检测优势，但信号强度受限于荧光背景干扰。表面增强拉曼散射（SERS）通过金属纳米结构（金/银/铜）将信号放大10⁶倍，实现单分子检测；相干拉曼光谱（CRS）技术中，受激拉曼散射（SRS）通过双光束共振消除非共振背景，而相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）利用四波混频产生高强度信号，适用于深层组织成像。尖端增强拉曼光谱（TERS）结合扫描探针技术，可实现纳米级空间分辨率。

拉曼与其他成像技术在CVD中的对比

生物标志物靶向检测

传统磁共振成像（MRI）依赖钆/锰对比剂标记氧化特异性表位（OSEs），但存在分辨率低（0.1-1 mm）和长时程成像缺陷。相比之下，SERS采用抗体功能化金纳米探针（BFNP）可同步检测内皮细胞标志物ICAM-1、VCAM-1和P-选择素，灵敏度提升6个数量级。实验显示，动脉粥样硬化斑块区域的SERS信号强度显著高于正常组织，且无需光漂白校正。

细胞靶向检测

正电子发射断层扫描（PET）使用¹⁸F-FDG等放射性示踪剂监测巨噬细胞代谢，但空间分辨率仅5 mm且存在辐射风险。CARS通过CH₂键振动（2847-2915 cm^-1）精准示踪巨噬细胞内脂滴累积，揭示miRNA-33通过自噬途径促进动脉粥样硬化的机制。SRS在d₃₁-棕榈酸摄取实验中展现更优对比度，能动态追踪单个巨噬细胞24小时内的脂质异位过程。

组织特异性检测

傅里叶变换红外光谱（FTIR）虽可分析斑块内胆固醇酯分布，但受水分子干扰且分辨率仅10 μm。CARS联合和频生成（SFG）技术实现胶原纤维与脂质沉淀的无标记三维成像，在兔主动脉模型中成功区分增生内膜与正常中膜结构。值得注意的是，CARS采用近红外激发波长可减少光损伤，但需平衡光谱范围与采集时长。

血管靶向检测

近红外荧光（NIRF）和光学相干断层扫描（OCT）虽能定位薄帽纤维粥样斑块（TCFAs），但无法解析化学成分。拉曼导管技术已实现人体动脉斑块的实时化学成分分析，如通过2930 cm^-1处的C-H键伸缩振动区分稳定/易损斑块。相比血管内超声（IVUS），拉曼技术对钙化阴影不敏感，且能识别传统CT血管造影（CTA）难以检测的弥漫性病变。

拉曼在晚期心血管疾病中的应用

在冠心病（CHD）诊断中，SERS通过尿液miRNA-29a和苯丙氨酸/酪氨酸比值变化预测心肌梗死风险。急性心肌梗死（AMI）时，SERS竞争免疫分析法对心肌型脂肪酸结合蛋白（H-FABP）的检测限比肌钙蛋白I（cTnI）提前2小时。对于罕见病如法布里心肌病，CARS可捕捉心内脂质代谢异常。在主动脉瘤小鼠模型中，多模态拉曼成像清晰显示弹性蛋白纤维（绿色）与胶原纤维（红色）的空间重构关系。

未来展望

拉曼技术通过与人工智能（AI）算法结合，有望突破复杂生物样本的光谱解析瓶颈。当前挑战在于提高导管式拉曼的临床适用性，并开发靶向特定通路（如炎症信号CXCR4）的智能纳米探针。随着TERS技术在心血管领域的渗透，单细胞水平的分子事件解析将成为可能，为精准医疗提供全新维度。

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