生命科学的发展一直伴随着显微技术的创新。基于超快光学的单分子相干调制显微成像技术在量子力学的理论基础上, 通过结合超快光学和显微技术使观测生物的微观量子现象成为可能。这篇综述首先介绍了该技术利用飞秒激光脉冲对实现了单分子量子相干态的操控, 并通过调制解调技术获得单分子周围相干信息的基本原理。然后分别介绍了其在生物方面的两个应用: (1)通过降低生物自荧光和背景噪声,实现了生物成像对比度两个数量级的提高; (2)通过提取相干可视度V获得了单分子周围微观的量子信息, 为生物体微环境的观察提供了有效手段。最后文章对基于单分子相干调制显微成像在癌症研究方面做了展望, 该方法将为癌症的早期诊断和预后评估提供新的途径。

表面增强拉曼散射(SERS)是一种可从单分子水平对样本进行检测和成像的振动光谱新技术，具有高灵敏度、高特异性、测量快速及对待测样本基本无损等优点，十分适合于癌症的早期筛查研究。近年来，SERS技术应用于癌症检测已成为一个新的研究热点，表现出良好的发展前景。简要介绍了肿瘤组织、肿瘤细胞及癌症患者血液的SERS研究最新成果，对存在的研究难点、局限性及潜在应用价值进行了全面综述，对SERS技术在癌症检测中的发展前景进行了展望。