一种主动地细胞内拉曼光谱检测方法技术

本发明专利技术提供一种主动地细胞内拉曼光谱检测方法。所述主动地细胞内拉曼光谱检测方法包括：提供热梯度产生层，在所述热梯度产生层上设置细胞液；在所述细胞液中注入能够激发表面等离激元的颗粒；在所述细胞液中注入表面活性剂；在所述细胞液中注入所述表面活性剂之后，采用光镊将所述颗粒导入所述细胞液中细胞的内部；将所述颗粒导入所述细胞的内部之后，通过光镊控制所述颗粒在所述细胞内移动至指定区域；在所述颗粒移动至指定区域后，对所述细胞进行拉曼光谱检测。所述拉曼光谱检测方法诱导可激发表面等离激元的颗粒进入细胞内，激发颗粒产生的表面等离激元增强了细胞内分子的拉曼信号，实现了细胞内颗粒增强拉曼散射，提高了检测强度。高了检测强度。高了检测强度。

【技术实现步骤摘要】
一种主动地细胞内拉曼光谱检测方法


[0001]本专利技术涉及拉曼信号样品检测
，具体涉及一种主动地细胞内拉曼光谱检测方法。

技术介绍

[0002]细胞是生物体的基本结构和功能单位，由包裹在膜内的复杂生物分子组成，这些组成分子分布在细胞内的不同位置，以实现它们各自的功能。这些元素的精确检测和鉴定是生命科学研究的一个重要问题，目前国内外研究细胞表型的方法包括表面增强拉曼散射，但传统拉曼信号检测强度太弱使得信号采集时间太长，极大地限制了它的实际应用。

技术实现思路

[0003]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服对细胞内的分子做拉曼光谱检测时，检测强度太弱的缺陷，从而提供一种主动地细胞内拉曼光谱检测方法。
[0004]本专利技术提供一种主动地细胞内拉曼光谱检测方法，包括：提供热梯度产生层，在所述热梯度产生层上设置细胞液；在所述细胞液中注入能够激发表面等离激元的颗粒；在所述细胞液中注入表面活性剂；在所述细胞液中注入所述表面活性剂之后，采用光镊将所述颗粒导入所述细胞液中细胞的内部；将所述颗粒导入所述细胞的内部之后，通过光镊控制所述颗粒在所述细胞内移动至指定区域；在所述颗粒移动至指定区域后，对所述细胞的内部进行拉曼光谱检测。
[0005]可选的，在所述细胞液中注入表面活性剂之前，采用光镊捕获细胞；在所述细胞液中注入表面活性剂，使得细胞液中的细胞束缚在热梯度产生层的表面；在所述细胞液中注入表面活性剂的步骤中，所述表面活性剂包括阳离子和阴离子，部分所述阳离子包裹在所述颗粒表面形成阳离子膜；采用光镊将所述颗粒导入所述细胞液中细胞的内部的步骤包括：采用光镊捕获表面包裹有阳离子膜的所述颗粒，在光镊捕获表面包裹有阳离子膜的所述颗粒的过程中，光镊发出的捕获光照射在所述热梯度产生层的表面形成热梯度场，所述热梯度场驱动细胞液中游离的所述阳离子和阴离子位移以形成局部电场；捕获光移动，使得包裹有阳离子膜的颗粒移动至热梯度产生层的表面的细胞周围，在所述捕获光和电场的作用下将包覆有阳离子膜的所述颗粒导入所述细胞的内部。
[0006]可选的，所述表面活性剂包括十六烷基三甲基氯化铵溶液、十六烷基三甲基溴化铵溶液、十二烷基硫酸钠溶液或聚二甲基二烯丙基氯化铵溶液。
[0007]可选的，所述表面活性剂在所述细胞液中的浓度为1mmol/L~20mmol/L。
[0008]可选的，所述可产生表面增强拉曼散射效应的颗粒包括金属纳米颗粒。
[0009]可选的，所述金属纳米颗粒包括金纳米颗粒、银纳米颗粒或铜纳米颗粒。
[0010]可选的，所述颗粒直径为100nm~800nm。
[0011]可选的，所述热梯度产生层包括石墨烯热梯度产生层或者金属热梯度产生层。
[0012]可选的，所述金属热梯度产生层的材料包括金或银。
[0013]可选的，对所述细胞的内部进行拉曼光谱检测的步骤包括：采用拉曼发生模块激发所述细胞产生初始拉曼信号；采用拉曼采集模块采集由所述颗粒产生的表面等离激元增强后的拉曼信号。
[0014]可选的，对所述细胞进行拉曼光谱检测的步骤包括：对所述细胞的内部的所述指定区域进行原位拉曼光谱检测。
[0015]可选的，对所述细胞进行拉曼光谱检测的步骤包括：通过光镊控制所述颗粒在所述指定区域移动的过程中，对所述指定区域进行面扫描拉曼成像。
[0016]本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术技术方案提供的主动地细胞内拉曼光谱检测方法，通过光镊，在细胞液中形成三维光阱，添加表面活性剂后，诱导能够激发表面等离激元的颗粒进入细胞内，颗粒表面的自由电子与光镊的光子发生相互作用从而形成集体振荡，这种集体电磁振荡被称为表面等离激元，通过表面等离激元产生强大的电磁场，由于拉曼散射强度与电磁场强度的四次方成正比，从而实现了细胞内颗粒增强拉曼散射信号，有效提高了检测强度。
[0017]进一步，在所述细胞液中注入表面活性剂，使得细胞液中的细胞束缚在热梯度产生层的表面。由于表面活性剂改变了细胞膜的溶水性，使细胞沉底固定在热梯度产生层表面，并使得细胞变得通透，有利于颗粒在热电场力作用下被捕获运送至到细胞内部。同时，表面活性剂可以包覆在颗粒表面形成阳离子膜，有利于被光镊捕获。采用光镊捕获表面具有阳离子膜的颗粒，在光镊捕获表面具有阳离子膜的所述颗粒的过程中，光镊发出的捕获光照射在所述热梯度产生层的表面形成热梯度场，所述热梯度场驱动细胞液中光照区域中的游离的所述阳离子和阴离子位移以形成局部电场。捕获光移动，使得包覆有阳离子膜的颗粒移动至热梯度产生层的表面的细胞周围，在所述捕获光和电场的作用下将包覆有阳离子膜的所述颗粒导入所述细胞的内部。结合捕获光的光学力、光致热梯度场和表面活性剂，使得颗粒容易的导入至细胞的内部。
[0018]进一步，使用石墨烯热梯度产生层作为热梯度产生层，具有优良的导热性，可以产生强大的热电力，进行拉曼检测时，能对检测样品产生的荧光起到良好的抑制作用。此外，石墨烯热梯度产生层还具有一定的生物相容性。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术主动地细胞内拉曼光谱检测方法的流程示意图；图2为本实施例中细胞被光镊捕获的明场图像；图3为本实施例中颗粒被光镊捕获的明场图像；图4为本实施例中光镊移动颗粒靠近细胞的明场图像；图5为本实施例中颗粒被导入到细胞内部的明场图像；图6为本实施例中对导入颗粒的细胞与无颗粒的细胞分别检测的拉曼光谱对比图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]此外，下面所描述的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动地细胞内拉曼光谱检测方法，其特征在于，包括：提供热梯度产生层，在所述热梯度产生层上设置细胞液；在所述细胞液中注入能够激发表面等离激元的颗粒；在所述细胞液中注入表面活性剂；在所述细胞液中注入所述表面活性剂之后，采用光镊将所述颗粒导入所述细胞液中细胞的内部；将所述颗粒导入所述细胞的内部之后，通过光镊控制所述颗粒在所述细胞内移动至指定区域；在所述颗粒移动至指定区域后，对所述细胞的内部进行拉曼光谱检测。2.根据权利要求1所述的主动地细胞内拉曼光谱检测方法，其特征在于，还包括：在所述细胞液中注入表面活性剂之前，采用光镊捕获细胞；在所述细胞液中注入表面活性剂，使得细胞液中的细胞束缚在热梯度产生层的表面；在所述细胞液中注入表面活性剂的步骤中，所述表面活性剂包括阳离子和阴离子，部分所述阳离子包裹在所述颗粒表面形成阳离子膜；采用光镊将所述颗粒导入所述细胞液中细胞的内部的步骤包括：采用光镊捕获表面包裹有阳离子膜的所述颗粒，在光镊捕获表面包裹有阳离子膜的所述颗粒的过程中，光镊发出的捕获光照射在所述热梯度产生层的表面形成热梯度场，所述热梯度场驱动细胞液中游离的所述阳离子和阴离子位移以形成局部电场；捕获光移动，使得包裹有阳离子膜的颗粒移动至热梯度产生层的表面的细胞周围，在所述捕获光和电场的作用下将包覆有阳离子膜的所述颗粒导入所述细胞的内部。3.根据权利要求1所述的主动地细胞内拉曼光谱检测方法，其特征在于，所述表面活性剂包括十六烷基三甲基氯化铵溶液、十六烷基三甲基溴化铵溶液、十二烷基硫酸钠溶液或聚二甲基二烯丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聿全，邓如平，汪先友，闵长俊，袁小聪，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：