[发明专利]一种原位快速检测细胞生物过程的方法

摘要

本发明涉及一种原位快速检测细胞生物过程的方法，基于活性细胞对含氘物质吸收、转化、代谢或存储后，会在细胞生物学过程的不同阶段中，在细胞中实现氘的原位标记，通过拉曼光谱对细胞进行检测，识别细胞中是否有氘的存在，进而得到关于细胞的生物化学过程、细胞性状或功能相关信息。本发明方法可用于细菌感染的药物敏感性测试、环境微生物代谢、人体细胞检测等生物学和医学领域。与现有技术相比，本发明方法具有探测细胞对于大多数重要生物分子的活性和代谢的潜力，且其允许研究使用更复杂的氘代物质，包括天然产物，药物和含有多种化学物质的氘化混合物。本发明方法在单细胞水平的自然条件下对细胞的功能研究是非常有价值的。

主权项

1.一种原位快速检测细胞生物过程的方法，其特征在于，活性细胞对含氘物质吸收、转化、代谢或存储后，会在细胞生物学过程的不同阶段中，在细胞中实现氘的原位标记，通过拉曼光谱对细胞进行检测，识别细胞中是否有氘的存在，进而得到关于细胞的生物化学过程、细胞性状或功能相关信息；通过拉曼光谱对细胞进行检测的方法为：通过拉曼光谱仪采集细胞的拉曼图谱，拉曼光谱中在2000‑2300cm^‑1之间出现特征峰，即C‑D峰的细胞，表明细胞内有氘的存在；判断细胞拉曼图谱中C‑D峰的存在以及胞内氘元素丰度的方法为：以C‑D峰最大值处的波长X_d为中心，设定范围A_d，范围A_d的边界处的波长为X₁和X₂，其中X₁<X_d<X₂，且X₂‑X₁>7nm，设定范围B_d，范围B_d的边界处的波长为X₀和X₁，其中X₁‑X₀＝X₂‑X₁，设定范围C_d，范围C_d的边界波长为X₂和X₃，其中X₃‑X₂＝X₂‑X₁，计算C‑D峰面积：S_d＝S_ad‑(S_bd+S_cd)/2，其中S_ad，S_bd和S_cd分别为范围A_d，B_d和C_d内拉曼光谱下的面积；以C‑H峰最大值处的波长Y_h为中心，设定范围A_h，范围A_h的边界为波长Y₁和Y₂，其中Y₁<Y_h<Y₂，且Y₂‑Y₁>9nm，设定范围B_h，范围B_h的边界为波长Y₀和Y₁，其中Y₁‑Y₀＝Y₂‑Y₁，设定范围C_h，范围C_h的边界波长为Y₂和Y₃，其中Y₃‑Y₂＝Y₂‑Y₁，计算C‑H峰面积：S_h＝S_ah‑(S_bh+S_ch)/2，其中S_ah，S_bh和S_ch分别为范围A_h，B_h和C_h内拉曼光谱下的面积；细胞内氘元素的丰度计算公式为：D的丰度：D％＝S_d/(S_d+S_h)；在同样条件下细胞暴露于不含氘的介质中，采集多个单细胞图谱，计算细胞中D的丰度的平均值D₀和标准偏差δD₀，当细胞暴露于含氘的介质中，采集多个单细胞图谱，计算细胞中D的丰度D₁，若D₁≥D₀+3δD₀，则认为细胞的单细胞拉曼图谱中存在明显的C‑D峰。