單細(xì)胞內(nèi)多種活性小分子的同時定量檢測，既是深入理解生命過程的需要，也是單細(xì)胞分析在技術(shù)進步過程中面臨的一個挑戰(zhàn)。在這一方面，基于熒光探針的傳感與檢測越來越受到人們的關(guān)注。特別是微流控芯片電泳與激光誘導(dǎo)熒光檢測器的聯(lián)用，其應(yīng)用領(lǐng)域可從化學(xué)樣品擴展到生物樣品（如基因、蛋白質(zhì)及單細(xì)胞等），由此產(chǎn)生的方法具有低耗、快速、高效、適合多組分分離與定量分析等優(yōu)勢。但是，由于目前用于微流控芯片的激光誘導(dǎo)熒光檢測多是基于單一波長激光激發(fā)、單色熒光的檢測，難以同時檢測單細(xì)胞內(nèi)“不同激發(fā)、不同發(fā)射”多色標(biāo)記的多種小分子。針對這一問題，山東師范大學(xué)唐波課題組設(shè)計了一種基于多色熒光檢測的微流控裝置（圖1）。該裝置不僅可以支撐微流控芯片上的單細(xì)胞進樣、溶膜、電泳分離及胞內(nèi)組分多色熒光檢測等操作，而且這種多色熒光檢測具有可見、近紅外兩種波長激光同時激發(fā)，綠色、紅色和近紅外三色熒光同步檢測等功能。

圖1.多色熒光檢測微流控裝置的結(jié)構(gòu)原理圖.

利用該裝置，結(jié)合課題組合成的熒光探針FS和Cy-3-NO2，發(fā)展了一種同時定量測定單個細(xì)胞內(nèi)H2O2、Cys和GSH的分析方法。利用所建方法，進一步研究了急性酒精肝損傷模型中酒精刺激、水飛薊素保護及本真條件下小鼠原代肝細(xì)胞內(nèi)H2O2、GSH、Cys的含量變化及細(xì)胞異質(zhì)性（圖2）。實驗表明，該裝置具有多參數(shù)、檢測靈敏度高等優(yōu)點，將對單細(xì)胞代謝組學(xué)、小分子之間相互協(xié)同與細(xì)胞功能調(diào)控、氧化應(yīng)激等領(lǐng)域相關(guān)研究具有重要的應(yīng)用價值。

圖2：100個小鼠元代肝細(xì)胞內(nèi)H2O2 ,Cys和 GSH的含量分布。

綠色為空白組，紅色為酒精處理組，藍色為水飛薊素保護組。

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