[发明专利]基于线扫描拉曼显微成像的藻细胞计数及藻种判别方法

摘要

本发明公开了一种基于线扫描拉曼显微成像的藻细胞计数及藻种判别方法，包括制备藻细胞检测计数板、藻细胞样本的预处理、藻细胞成像、基于藻细胞拉曼成像的藻细胞计数以及藻种的识别。本发明提供的一种基于线扫描拉曼显微成像及多元数据挖掘的藻细胞计数及藻种判别分析方法，可实现藻液中细胞的计数及藻种的快速判别分析，易于实现藻细胞的准确计数及藻种的同步快速识别。

主权项

1.基于线扫描拉曼显微成像的藻细胞计数及藻种判别方法，其特征在于，包括如下步骤：1）制备藻细胞检测计数板：在硅衬底上刻蚀出检测室，所述检测室为1mm*1mm*0.1mm的长方体槽，在检测室底部用线条将所述检测室划分成3*3个小的检测室，在检测室的两个对边再分别刻蚀出样品进口沟道和样品出口沟道；2）藻细胞样本的预处理：将藻液样本用超纯水进行充分稀释至藻细胞不相互重叠，在藻细胞检测计数板上盖上盖玻片，将稀释后的样本从样品进口沟道加至计数板的检测室里，多余的样本则从样品出口通道流出，将藻细胞检测计数板放置在水平的操作台上，静置至藻细胞尽可能地吸附在检测室底，不随意游动；3）藻细胞成像：选择532nm激光器，50倍/100倍长焦物镜，基于线扫描的大面积共焦拉曼成像拼接，对藻细胞计数板中的样本进行快速扫描拼接，其中，样品室大面积成像拼接，以藻细胞的特征峰高、峰面积、峰高或峰面积比值和特征峰频移自动成像得到基于线扫描的大面积拼接藻细胞的拉曼成像图；4）基于藻细胞拉曼成像的藻细胞计数：基于线扫描的大面积拼接藻细胞的拉曼成像图，分别对处于检测室四个角成像区域的藻细胞拉曼特征信息进行聚类分析，实现藻细胞分别计数，求出四个区域藻细胞数均值，此均值的9倍即为该检测室中藻细胞的数量，进而实现藻细胞计数，所述藻细胞拉曼特征信息包括特征峰高、峰面积或比值、峰频移；5）藻种的识别：首先，建立不同藻种藻细胞的共焦拉曼光谱标准数据库，包括不同藻种的共焦拉曼光谱、藻种的拉曼特征信息；由所述不同藻种藻细胞的共焦拉曼光谱标准数据库，基于判别式最小二乘算法、支持向量分类机或人工神经网络，建立藻种判别分析模型；基于步骤4）藻细胞计数的结果，将某一聚类样本的特征信息进行平均，作为这一类样本的中心，与所述不同藻种藻细胞的共焦拉曼光谱标准数据库进行搜索比对进而对藻种进行识别；或者，以某一聚类中的所有光谱数据为预测集，基于前述建立的藻种判别分析模型，对该聚类藻细胞进行识别。