泪液中微生物的拉曼光学快速检测方法和系统与流程

本发明涉及微生物、光学、医学领域，尤其涉及一种泪液中微生物的拉曼光学快速检测方法和系统。

背景技术：

1、角膜炎是眼科的常见疾病之一，也是我国主要致眼盲病之一。角膜位于眼球最前面，直接与外界接触，易受到微生物的损害而发生炎症。引发角膜炎的常见病原微生物有细菌（如肺炎双球菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌等）、病毒（单纯疱疹病毒、腺病毒等）、真菌（镰刀菌、曲霉菌等）、原生动物（棘阿米巴等）。由于不同致病微生物引发的角膜炎症状相近，诊断比较困难，误诊往往会给患者带来不利后果，治疗不当会导致感染的严重程度增加，甚至导致患者失明。

2、传统的角膜微生物检测方案大多数是通过裂隙灯显微镜观测眼部、临床共聚焦显微镜、角膜病灶刮片检查、角膜组织活检等。然而共聚焦显微镜的价格高昂、微生物培养耗时长是痛点。cn109187485a公开了一种基于人眼泪液的角膜炎致病菌人工智能检测方法，其并未对角膜炎致病微生物进行有效分离，在拉曼光谱的识别上精确性和效率不高，且在此方法中并未公开如何获取角膜炎致病微生物的拉曼光谱信息。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种泪液中微生物的拉曼光学快速检测方法和系统，旨在以更小的尺度、更新的视角研究微生物群落的特征和功能。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种泪液中的微生物的拉曼光学快速检测系统，包括：微流控装置、表面增强拉曼光谱检测装置；

4、所述的微流控装置，用于获得相互分离的原生动物、真菌、细菌、病毒；

5、所述的表面增强拉曼光谱检测装置，用于对获得的原生动物、真菌、细菌、病毒进行快速检测，获得相应的拉曼光学图谱；然后对获得的拉曼光学图谱与已有的光谱库进行比对，从而实现泪液中的微生物的物种鉴定。

6、一种泪液中的微生物的拉曼光学快速检测方法，步骤包括：

7、1）基于微流控技术，获得相互分离的原生动物、真菌、细菌、病毒；

8、2）基于表面增强拉曼光谱检测技术，对获得的原生动物、真菌、细菌、病毒进行检测，获得相应的拉曼光学图谱；

9、3）对获得的拉曼光学图谱与已有的光谱库进行比对，实现微生物的物种鉴定。

10、所述的已有的光谱库的建库方法，对已知的角膜炎致病微生物的种质资源进行富集培养后，基于拉曼光谱技术，获取已知角膜炎致病微生物的拉曼光谱信息，并建库。

11、步骤1）所述获得相互分离的原生动物、真菌、细菌、病毒，包括：

12、基于微流控技术，将患者泪液样本中的原生动物、真菌、细菌、病毒微生物按照尺寸大小进行分离；

13、进一步地，所述分离后的不同微生物以单细胞的形式跟随液流进入表面增强拉曼光谱检测区域，用于拉曼光谱检测。

14、所述的表面增强拉曼光谱检测在泪液样本中病原微生物数量少的情况下，利用纳米金或银增强待测病原微生物的拉曼信号。

15、本发明的有益效果：

16、本发明通过微流控技术，将泪液中的微生物以单细胞的形式分离，减少了拉曼光谱检测中各种噪音的影响；通过表面增强拉曼光谱技术，在泪液样本中微生物数量少的情况下，增强了微生物的拉曼信号；通过自动化和图像识别技术，提高了微球分选的效率；通过拉曼光谱分析，对获得的拉曼光学图谱与已有的光谱库进行比对，实现泪液样本中微生物的物种鉴定。

技术特征：

1.一种泪液中微生物的拉曼光学快速检测系统，其特征在于，包括：微流控装置、表面增强拉曼光谱检测装置，

2.一种泪液中微生物的拉曼光学快速检测方法，其特征在于，步骤包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的已有的光谱库的建库方法，对已知的角膜炎致病微生物的种质资源进行富集培养后，基于拉曼光谱技术，获取已知角膜炎致病微生物的拉曼光谱信息，并建库。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1）所述获得相互分离的原生动物、真菌、细菌、病毒，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的表面增强拉曼光谱检测在泪液样本中微生物数量少的情况下，利用纳米金或银增强待测病原微生物的拉曼信号。

技术总结
本发明公开了一种泪液中微生物的拉曼光学快速检测方法和系统，所述方法基于微流控技术，获得相互分离的原生动物、真菌、细菌、病毒，用于拉曼光谱检测；基于表面增强拉曼光谱检测，对获得的原生动物、真菌、细菌、病毒进行快速检测，获得相应的拉曼光学图谱；基于拉曼光谱分析，对获得的拉曼光学图谱与已有的光谱库进行比对，实现微生物的物种鉴定。本发明通过表面增强拉曼光谱检测的手段，在泪液样本中病原微生物数量少的情况下，增强了病原微生物的拉曼信号；二是拉曼可以在单细胞水平进行检测，无需冗长的培养富集。通过与已有的拉曼光谱库比对，快速鉴定泪液中微生物的种类。

技术研发人员：孙伟杰,邱琰,张愉乐
受保护的技术使用者：杭州智骏高技科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21