日前，受科技部條財司委托，中國21世紀議程管理中心在北京組織專家對中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所功能基因組團隊與北京惟馨雨生物科技公司聯(lián)合承擔(dān)的科技部創(chuàng)新方法工作專項“拉曼光鉗篩選新方法在活體單細胞高通量分離中的應(yīng)用”項目進行驗收，標志著研究所基于自主技術(shù)開發(fā)的首臺“活體單細胞拉曼分選儀”順利通過科技部驗收。
驗收專家聽取了項目組的工作總結(jié)匯報、審查了驗收材料，認為項目組基于自主開發(fā)的“活體單細胞拉曼分選儀”開展的各項工作完全符合任務(wù)書下達的全部考核指標，一致同意項目通過驗收。
在項目實施過程中，項目組成功研制開發(fā)了“活體單細胞拉曼分選儀”（“Raman-Activated Cell Sorter”，簡稱RACS），并在中科院青島能源所成功搭建了首臺樣機。該樣機（編號RACS-1）由激光器、拉曼光譜儀、落射熒光顯微鏡、細胞分選系統(tǒng)以及自動控制系統(tǒng)組成，是目前已公開文獻報道的首臺基于細胞拉曼指紋圖譜的細胞手動和自動分選儀器。目前，RACS-1已可實現(xiàn)的功能包括：單細胞拉曼圖譜快速采集，并首次將單細胞的拉曼信號采集時間縮短到1-100 ms；基于拉曼圖譜的細胞種類及生長狀態(tài)快速鑒別；拉曼-落射熒光不可培養(yǎng)功能微生物鑒定；拉曼光鉗單細胞操縱；基于拉曼信號的單細胞計數(shù)；單細胞拉曼數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；拉曼激活單細胞分選等。
與現(xiàn)有的基于細胞熒光信號的熒光流式細胞分選儀（“Fluorescence-Activated Cell Sorter”，簡稱 FACS）原理和方法均不同，RACS是基于對單個細胞的拉曼化學(xué)指紋圖譜（細胞生化信息）的獲取并與參照細胞拉曼數(shù)據(jù)庫比對，從而原位、不依賴于培養(yǎng)、高通量地分選具有特定（或指定）生化狀態(tài)的單細胞。與FACS相比，RACS的核心優(yōu)勢在于：對細胞生化信息及其變化敏感、不需預(yù)知生物標識物、不需標記細胞、原位和非侵害性的活體檢測等。因此，RACS可有效克服“細胞功能異質(zhì)性”、“尚不可培養(yǎng)微生物”、“探測未知的細胞表型”等三個共性科學(xué)與技術(shù)瓶頸。
此外，項目組利用RACS-1在光合產(chǎn)油微藻生理狀態(tài)識別、多環(huán)芳烴降解微生物分離等方面研究取得了初步示范成果，并建立起應(yīng)用示范技術(shù)參照方法和數(shù)據(jù)分析流程，為未來對細胞表型鑒定及功能微生物篩選奠定了基礎(chǔ)。
目前該儀器已服務(wù)于國內(nèi)外多個科研團隊在海洋資源挖掘、生物燃料和生物材料、生物能源種質(zhì)篩選、食品微生物檢測、藥物研究、腫瘤監(jiān)測與分選、環(huán)境微生物監(jiān)控、農(nóng)業(yè)生態(tài)研究等領(lǐng)域開展創(chuàng)新性研究。
（功能基因組團隊供稿）
