申请/专利权人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

申请日：2023-12-12

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117405649B

主分类号：G01N21/65

分类号：G01N21/65;G01N21/01;G01N15/1433;G01N15/1434;G01N15/01;G06V20/69;G06V10/764

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.02.02#实质审查的生效;2024.01.16#公开

摘要：本发明涉及于细胞拉曼识别与分析技术领域，尤其涉及一种细胞拉曼流式光谱成像分析系统及分析方法。包括：飞秒激光器输出两束不同频率飞秒激光信号，由合束单元合束，再由激光扫描单元进行一维扫描，过程中激光充满聚焦单元的入瞳；聚焦单元将激光聚焦于微流道芯片的微流通道中的某一断层截面上，使激光光斑往复或沿相同方向扫描；微流道芯片置于载物台上；待测的细胞样品通过细胞进样单元注入微流通道中，当细胞经过扫描截面后，由激光聚焦光斑依次激发细胞各点处散射拉曼信号，经收集透镜收集、滤光片滤除某一频率激光，获取受激拉曼信号并传输至计算机。优点在于：通过单一维度扫描实现高通量、高光谱、高空间分辨的单细胞拉曼流式光谱成像。

主权项：1.一种细胞拉曼流式光谱成像分析方法，其特征在于，采用一种细胞拉曼流式光谱成像分析系统进行分析，所述系统包括：飞秒激光器、合束单元、激光扫描单元、聚焦单元、载物台、细胞进样单元、微流道芯片、细胞收集单元、收集透镜、滤光片、拉曼信号探测单元和计算机；所述飞秒激光器，用于输出两束不同频率的飞秒激光信号；所述合束单元，用于将两束不同频率的飞秒激光信号合束后传输至所述激光扫描单元；所述激光扫描单元，用于对合束后的激光进行一维扫描，并保证扫描过程中激光始终充满聚焦单元的入瞳；所述聚焦单元，用于将激光聚焦于微流道芯片的微流通道中的某一断层截面上，使激光光斑在所述断层截面上往复或者沿相同方向扫描；所述微流道芯片置于所述载物台上；待测的细胞样品通过所述细胞进样单元注入所述微流道芯片的微流通道中，当细胞经过扫描截面后，由激光聚焦光斑依次激发细胞各点处的散射拉曼信号；所述细胞收集单元，用于收集检测后的细胞；所述细胞进样单元由样品池、进样管、注射泵和注射管依次串联，所述注射管连接所述微流道芯片；待测的细胞样品置于所述样品池中，由所述注射泵通过所述进样管从所述样品池中吸取细胞样本后，通过所述注射管注入所述微流通道中；所述注射泵注射速度与所述激光扫描速度相匹配，所述激光扫描速度由所述一维扫描振镜的扫描频率决定；所述匹配关系如下式： ；其中，V为注射泵注射速度，μLs，P为一维扫描振镜的扫描频率，单位为Hz；a为常数，当一维扫描振镜单向扫描时，a=1，当一维扫描振镜往复扫描时，a=2；W、H分别为微流通道截面的宽度与高度，单位为mm；n为扫描一行数据中的数据点数量；所述散射拉曼信号经过所述收集透镜收集后，经过所述滤光片滤除某一频率激光，由所述拉曼信号探测单元探测余下激光信号的强度变化，获取受激拉曼信号并传输至所述计算机进行信号处理，获取细胞图像；所述方法具体包括如下步骤：S1.采用细胞拉曼流式光谱成像分析系统对目标类型的细胞进行采集，获取该类型的细胞光谱图像数据库；建立不同类型细胞分子分布的拉曼光谱图像数据库；S2.基于统计学方法训练分析模型；S3.将细胞图像信息输入分析模型，根据判别结果获取细胞的类型信息；S4.根据不同细胞类型对细胞进行分析和回收。

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