面向微藻單細胞檢測的小型共焦拉曼系統研制

作者：盧淵,李遠東,郭飛,任立輝,鄭榮兒

摘要：海洋微藻研究對海洋環境監測以及生物資源利用有著重要意義,顯微共焦拉曼光譜作為一種非標記、快速檢測技術已在生命領域獲得廣泛應用。現階段,商業化顯微共焦拉曼儀器在微生物研究領域占據主導,但由于體積龐大、工作環境要求嚴格等因素,很難開展微藻細胞的現場檢測與分析。因此,將微型光纖光譜儀引入微藻"單細胞"的檢測,自主研發了一套小型顯微共焦拉曼系統,嘗試低成本開發微生物分析設備。整個系統基于微型光纖光譜儀實現了硬件的一體化小型設計(L750 mm×W350 mm×H410 mm),具備光譜探測、顯微成像、光鑷捕獲功能。通過四種典型微藻(中肋骨條藻、微擬球藻、東海原甲藻及小藻)的檢測驗證,成功識別了"單個活體細胞"內的蛋白質、脂類、糖原、核酸等多種細胞組分,相應的結果經過主成分分析(Principal component analysis,PCA)后,很好地實現了四種微藻的種類歸屬,證明了光纖光譜儀應用于單細胞量級海洋微生物分析的可行性,并有望在將來發展成為船基設備,用于微藻的甲板在線檢測。

發文機構：中國海洋大學信息科學與工程學院 中國科學院青島生物能源與過程研究所單細胞中心

關鍵詞：共焦拉曼光纖光譜儀小型化系統海洋微藻單細胞分析confocal Ramanfiber optic spectrometercompact systemmarine algaesingle-cell analysis

分類號： O433[機械工程—光學工程][理學—光學][理學—物理]