[发明专利]一种用于无标记分析物检测的方法和系统

说明书

本发明公开了一种用于无标记分析物检测的方法和系统，包括以下步骤：步骤1、将多种离体体液样品的分析结果及对应标签进行存储，形成CMAP数据库；步骤2，将包括无标记分析物的待检测样品，获得待检测样品的分析结果；将待检测样品的分析结果在步骤1获得的CMAP数据库中进行查询，完成检测。本发明的方法及系统可用于细胞检测领域，能够提高判断的准确率。

技术领域

本发明属于主成分分析(PCA)和深度神经网络(DNN)技术领域，特别涉及一种用于无标记分析物检测的方法和系统。

背景技术

细胞在生物世界中无处不在；每个细胞都是一个独立的实体，就像一个消耗原材料和能源然后生产产品的工厂。细胞是构成高级结构的基本生物构件，如哺乳动物体内器官。

细胞的基本结构和功能因其类型不同而不同。最常见的真核细胞(和一些原核细胞)包括细胞膜、细胞质和细胞核。细胞膜由脂质双分子层组成。细胞膜内是细胞质，这是一种含有蛋白质、信使RNA、ATP、生物分子等的液体；细胞核内含有DNA。细胞代谢涉及到DNA的一部分或部分表达，即产生蛋白质。在细胞内产生的蛋白质最终可能存在于很多地方。一些蛋白质留在细胞内液中，而另一些蛋白质则整合到外细胞膜中。还有一些蛋白质可能通过细胞膜运输然后沉积到细胞外空间。这些蛋白质通常被称为细胞蛋白质组。由于正常的代谢或者细胞爆裂，这些蛋白质、肽、氨基酸、核酸及其片段出现在体液中，它们除了是完整细胞的一部分外，还是构成生物标志物的基础。

在拉曼光谱中，来自光源(如激光)的光被定向到测试表面。大多数被表面散射的光子具有与入射光子完全相同的波长，这种现象称为瑞利散射。与瑞利散射不同的是，少量的光子会散射，并有轻微的波长偏移。这种散射光子相对于入射波长有一个波长偏移的效应被称为拉曼效应或拉曼散射。波长的改变是由于入射光子与表面上的分子或原子的振动量子的相互作用，这些分子或原子被称为声子。这种波长的变化可以被监测来获得存在于被检测细胞中的蛋白质组的振动光谱。

然而，在生物学情况下，这些应用受到限制，主要是由于弱的敏感性和高激光功率，表面增强拉曼光谱(SERS)通过在拉曼过程中加入表面等离子体共振克服了这一缺陷。目前存在的细胞检测的SERS平台都依赖于标签或生物标记来检测特异性；所有基于生物标记的检测方法都存在一个缺点，就是生物标记可能由于细胞突变而改变，判断的准确率受到影响。

综上，亟需一种新的用于无标记分析物检测的方法和系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于无标记分析物检测的方法和系统，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明的方法及系统可用于细胞检测领域，能够提高判断的准确率。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种用于无标记分析物检测的方法，包括以下步骤：

步骤1、构建重组蛋白(Complement Map Database，CMAP)数据库，包括：

步骤1.1，制备获得多种离体体液样品；每种离体体液样品均包括：一个或多个无标记分析物；

步骤1.2，对于每种离体体液样品：制备获得样品衬底；将步骤1.1制备的离体体液样品加载于样品衬底，获得加载有离体样品的衬底；

步骤1.3，对于每种离体体液样品：对步骤1.2获得的加载有离体样品的衬底，进行波谱测试，获得无标记分析物的原始波谱数据；

步骤1.4，对于每种离体体液样品：对步骤1.3获得的原始振动光谱数据进行预处理和归一化处理，获得处理后的波谱数据；所述预处理包括：抠除背景、降噪、平滑；