[发明专利]一种基于延迟发光动力学的细胞活力检测方法

说明书

本发明公开了一种基于延迟发光动力学的细胞活力检测方法，采用特定数学模型，对测量的细胞延迟发光衰减曲线进行拟合，得到各参数值，其中，参数N_s和N₀的比值即为细胞活力，值越大，细胞活力越高，值越小，细胞活力越低。使用该方法检测细胞活力，不需要外源性标记，也不会对细胞或者操作人员造成损伤，既安全又简便，适合大规模细胞样品的即时检测，另外还能够更加详细地展现细胞不同活力状态下的各类参数，供后期研究参考。

技术领域

本发明涉及细胞活力检测技术领域，具体涉及一种基于延迟发光动力学的细胞活力检测方法。

背景技术

细胞活力是一个重要的细胞生物学指标。目前，生物医学上主要基于形态学和生物化学方法对细胞活力进行检测。形态学方法方便、直接、可视性强，但一般只能进行定性分析，难以提供定量的检测信息，且分析结果的准确性依赖于实验员的经验，人为因素干扰大。生物化学方法灵敏、准确、特异性强，且利用流式细胞仪、酶标仪、荧光测定仪、分光光度计等可提供定量的检测结果。然而，这些方法往往是侵入性的，其中用到的生化反应、染色、标记等处理手段会改变细胞正常的生长环境和生理功能，甚至破坏细胞结构，造成不可逆的细胞损伤和死亡。此外，这些方法对实验操作技术要求高，检测后的细胞无法继续培养或应用，因此只能进行抽检，不利于大规模细胞样品的即时检测，且长期使用一些生化试剂(如台盼蓝、3H放射性同位素等)会对操作者的健康造成损害。因此，发明一种无外源性标记、非侵入性的细胞活力检测技术具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是根据细胞的光诱导延迟发光检测技术，提供一种对细胞和操作人员均无害、无外源性标记、非侵入性的基于延迟发光动力学的细胞活力检测方法。

本发明提供的基于延迟发光动力学的细胞活力检测方法，是采用数学模型，对测量的细胞延迟发光衰减曲线进行拟合，得到各参数值，其中，参数N_s和N₀的比值即为细胞活力，值越大，细胞活力越高，值越小，细胞活力越低；

所述数学模型为：

各参数值的定义：

Δt为远小于延迟发光寿命的时间段；

N(t)为光照停止后t时刻细胞光子场内的光子数；

N_out(t)为光照停止后(t-Δt)～t时间段内的逃逸出细胞光子场的光子数；

G₀为光子场的小信号增益系数；

α为光子场的损耗系数；

N₀＝N(0)为光照停止时刻光子场内的初始光子数；

N_S为光子场内的饱和光子数；

S₁为单位时间内来源于自发辐射并留在光子场的光子数；

S₂为单位时间内来源于自发辐射并逃逸出光子场的光子数。

优选的，上述细胞活力检测方法中，所述Δt设置为1毫秒。

与现有技术相比，本发明提供基于延迟发光动力学的细胞活力检测方法，具有如下有益效果：

使用该方法检测细胞活力是可行的，随细胞饥饿时间的延长，细胞活力下降(活细胞所占比例逐渐降低)，在这一过程中细胞的延迟发光动力学参数呈单调下降趋势(如图3B所示)。

使用该方法检测细胞活力，还能够更加详细地展现细胞不同活力状态下的各类参数，供后期研究参考。

该检测方法不需要外源性标记，也不会对细胞或者操作人员造成损伤，既安全又简便，适合大规模细胞样品的及时检测。