微流控芯片与荧光检测器联用检测单细胞

单细胞内多种活性小分子的同时定量检测，既是深入理解生命过程的需要，也是单细胞分析在技术进步过程中面临的一个挑战。在这一方面，基于荧光探针的传感与检测越来越受到人们的关注。特别是微流控芯片电泳与激光诱导荧光检测器的联用，其应用领域可从化学样品扩展到生物样品（如基因、蛋白质及单细胞等），由此产生的方法具有低耗、快速、高效、适合多组分分离与定量分析等优势。但是，由于目前用于微流控芯片的激光诱导荧光检测多是基于单一波长激光激发、单色荧光的检测，难以同时检测单细胞内“不同激发、不同发射”多色标记的多种小分子。针对这一问题，山东师范大学唐波课题组设计了一种基于多色荧光检测的微流控装置（图1）。该装置不仅可以支撑微流控芯片上的单细胞进样、溶膜、电泳分离及胞内组分多色荧光检测等操作，而且这种多色荧光检测具有可见、近红外两种波长激光同时激发，绿色、红色和近红外三色荧光同步检测等功能。

图1.多色荧光检测微流控装置的结构原理图.

利用该装置，结合课题组合成的荧光探针FS和Cy-3-NO2，发展了一种同时定量测定单个细胞内H2O2、Cys和GSH的分析方法。利用所建方法，进一步研究了急性酒精肝损伤模型中酒精刺激、水飞蓟素保护及本真条件下小鼠原代肝细胞内H2O2、GSH、Cys的含量变化及细胞异质性（图2）。实验表明，该装置具有多参数、检测灵敏度高等优点，将对单细胞代谢组学、小分子之间相互协同与细胞功能调控、氧化应激等领域相关研究具有重要的应用价值。

图2：100个小鼠元代肝细胞内H2O2 ,Cys和 GSH的含量分布。

绿色为空白组，红色为酒精处理组，蓝色为水飞蓟素保护组。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.6b01775