[发明专利]一种基于电阻抗流式检测酵母形态及出芽比例的方法

说明书

本发明公开了一种基于微流控电阻抗检测区分酵母细胞形态及其出芽比例的方法，它采用电阻抗流式检测系统采集酵母阻抗信号，该系统确保能够让酵母细胞以长轴平行于管道中央液体流动方向的姿态通过检测部位。首先对数量相同的典型出芽和未出芽活酵母细胞的宽度、高度、宽度/高度比值R等参数的统计结果进行数值分布对比，确定出芽酵母与未出芽酵母的参数分界阈值；正式检测时依据阈值对被测酵母样本细胞形态进行区分并计算出芽酵母比例的数值。本方法简单、通量高，可实现酵母形态快速、自动化检测和出芽比例计算，能很好地反映酵母的活性和增殖能力水平。

技术领域

本发明涉及微流体微生物检测方法，具体涉及一种基于电阻抗流式检测酵母形态及出芽比例的方法。

背景技术

酵母的出芽比例是体现酵母增殖能力的一个重要参数。酵母出芽时，在近似球形的细胞上生长出一个凸起的芽体并逐渐长大，细胞形状逐渐变成连接在一起的两个球体，从而更接近一个杆状形态。在筛选优良酵母的研究中，形态分析是一个重要手段，传统方法需靠人眼观察，这种方法劳动强度大，缺乏定量分析手段，而且依赖人工经验计数容易出错，致使效率低下。微流控电阻抗检测技术是单细胞检测领域中比较常用的方式手段。该方法在检测过程中对细胞无标记、无损伤，因此常用于细胞的体积比较、死活鉴定与计数。利用微流控电阻抗技术进行细胞形态检测鲜有研究，M.Shaker采用介电泳的技术，实现粒子定向聚焦，让杆状粒子以垂直于流动方向的姿态通过检测部位，同时在检测部位对互相垂直(流动方向和垂直流线方向)的两个方向分别检测电流，利用在两个方向上阻抗的差异，两个方向上电流比值与1的接近程度，来对粒子的杆状、球状进行区分。该方法在不引入其他设备的情况下实现对不同形状粒子的区分，但其对粒子操控的过程需要介电力与液体流动压力之间精准配合才能实现良好的区分检测，流速不能太高，通量低，难以进行大量粒子的快速检测，该方法识别出了出芽酵母和单个酵母，但并未进行大量酵母的出芽比例检测实验。

等将阻抗检测和CCD拍摄结合，每个粒子通过检测部位时，进行阻抗检测的同时进行白光下显微成像，将阻抗数据和成像数据进行融合分析，实现对酵母出芽的检测。该方法阻抗检测主要是对酵母的体积进行表征，对图像数据通过图像分割、形状识别等分析酵母形态，最后将二者结合起来，并采用主元分析的方法实现对不同酵母(单个、出芽、多个成团)的区分。该方法可以实现酵母形态的识别。但这种方法需要精确的图像和阻抗匹配，搭建比较复杂的系统才能实现，分析方法也比较复杂繁琐。该文同样没有进一步分析大量酵母出芽比例的检测情况。

申请号为201810930070.5的专利中公开了一种微流控电阻抗检测区分微小粒子形状的系统及方法。基于微流控电阻抗检测区分微小粒子形状的方法通过微流控芯片管道设计和流速调节控制杆状粒子通过检测部位的姿态，采用电阻抗检测仪检测阻抗，让杆状粒子得到相对较宽的检测脉冲信号宽度，上位计算机及信号处理软件采集阻抗信号并处理得到脉冲信号高度、宽度和宽高比，以及它们的统计结果实现对杆状和球状粒子及大量杆状、球状粒子群体的区分。本专利在此基础上进一步给出出芽酵母的区分方法，酵母群体流式散点图中阈值的选取规则以及酵母出芽比例的计算方法，最终实现较准确的检测酵母形态及出芽比例。这套系统及酵母分析方法、出芽比例计算方法的优势在于实现出芽酵母形态区分的方法简单、通量高，可实现快速的检测和出芽比例计算，也可为进一步进行基于细胞形态的分选打下基础。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于电阻抗流式检测酵母形态及酵母出芽比例的方法，它能很好地反映酵母的活性和增殖能力水平。

本发明的技术方案是：

一种基于电阻抗流式检测酵母形态及出芽比例的方法，其中：该方法包括以下步骤：

步骤101、培养酵母菌；

步骤102、用缓冲液稀释培养的酵母细胞液；