面向微藻单细胞检测的小型共焦拉曼系统研制

作者：卢渊,李远东,郭飞,任立辉,郑荣儿

摘要：海洋微藻研究对海洋环境监测以及生物资源利用有着重要意义,显微共焦拉曼光谱作为一种非标记、快速检测技术已在生命领域获得广泛应用。现阶段,商业化显微共焦拉曼仪器在微生物研究领域占据主导,但由于体积庞大、工作环境要求严格等因素,很难开展微藻细胞的现场检测与分析。因此,将微型光纤光谱仪引入微藻"单细胞"的检测,自主研发了一套小型显微共焦拉曼系统,尝试低成本开发微生物分析设备。整个系统基于微型光纤光谱仪实现了硬件的一体化小型设计(L750 mm×W350 mm×H410 mm),具备光谱探测、显微成像、光镊捕获功能。通过四种典型微藻(中肋骨条藻、微拟球藻、东海原甲藻及小藻)的检测验证,成功识别了"单个活体细胞"内的蛋白质、脂类、糖原、核酸等多种细胞组分,相应的结果经过主成分分析(Principal component analysis,PCA)后,很好地实现了四种微藻的种类归属,证明了光纤光谱仪应用于单细胞量级海洋微生物分析的可行性,并有望在将来发展成为船基设备,用于微藻的甲板在线检测。

发文机构：中国海洋大学信息科学与工程学院 中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心

关键词：共焦拉曼光纤光谱仪小型化系统海洋微藻单细胞分析confocal Ramanfiber optic spectrometercompact systemmarine algaesingle-cell analysis

分类号： O433[机械工程—光学工程][理学—光学][理学—物理]