日前，受科技部條財(cái)司委托，中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心在北京組織專家對(duì)中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所功能基因組團(tuán)隊(duì)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(xiàng)“拉曼光鉗篩選新方法在活體單細(xì)胞高通量分離中的應(yīng)用”項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收，標(biāo)志著研究所基于自主技術(shù)開發(fā)的首臺(tái)“活體單細(xì)胞拉曼分選儀”順利通過(guò)科技部驗(yàn)收。
驗(yàn)收專家聽(tīng)取了項(xiàng)目組的工作總結(jié)匯報(bào)、審查了驗(yàn)收材料，認(rèn)為項(xiàng)目組基于自主開發(fā)的“活體單細(xì)胞拉曼分選儀”開展的各項(xiàng)工作完全符合任務(wù)書下達(dá)的全部考核指標(biāo)，一致同意項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收。
在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目組成功研制開發(fā)了“活體單細(xì)胞拉曼分選儀”（“Raman-Activated Cell Sorter”，簡(jiǎn)稱RACS），并在中科院青島能源所成功搭建了首臺(tái)樣機(jī)。該樣機(jī)（編號(hào)RACS-1）由激光器、拉曼光譜儀、落射熒光顯微鏡、細(xì)胞分選系統(tǒng)以及自動(dòng)控制系統(tǒng)組成，是目前已公開文獻(xiàn)報(bào)道的首臺(tái)基于細(xì)胞拉曼指紋圖譜的細(xì)胞手動(dòng)和自動(dòng)分選儀器。目前，RACS-1已可實(shí)現(xiàn)的功能包括：?jiǎn)渭?xì)胞拉曼圖譜快速采集，并首次將單細(xì)胞的拉曼信號(hào)采集時(shí)間縮短到1-100 ms；基于拉曼圖譜的細(xì)胞種類及生長(zhǎng)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(xì)胞操縱；基于拉曼信號(hào)的單細(xì)胞計(jì)數(shù)；單細(xì)胞拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)；拉曼激活單細(xì)胞分選等。
與現(xiàn)有的基于細(xì)胞熒光信號(hào)的熒光流式細(xì)胞分選儀（“Fluorescence-Activated Cell Sorter”，簡(jiǎn)稱 FACS）原理和方法均不同，RACS是基于對(duì)單個(gè)細(xì)胞的拉曼化學(xué)指紋圖譜（細(xì)胞生化信息）的獲取并與參照細(xì)胞拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，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(xì)胞。與FACS相比，RACS的核心優(yōu)勢(shì)在于：對(duì)細(xì)胞生化信息及其變化敏感、不需預(yù)知生物標(biāo)識(shí)物、不需標(biāo)記細(xì)胞、原位和非侵害性的活體檢測(cè)等。因此，RACS可有效克服“細(xì)胞功能異質(zhì)性”、“尚不可培養(yǎng)微生物”、“探測(cè)未知的細(xì)胞表型”等三個(gè)共性科學(xué)與技術(shù)瓶頸。
此外，項(xiàng)目組利用RACS-1在光合產(chǎn)油微藻生理狀態(tài)識(shí)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(lái)對(duì)細(xì)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(guó)內(nèi)外多個(gè)科研團(tuán)隊(duì)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(cè)、藥物研究、腫瘤監(jiān)測(cè)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(tuán)隊(duì)供稿）
