导语：
从“基因耐药”走向“表型耐药”的单细胞解析
抗生素的广泛使用使耐药菌（ARB）与耐药基因（ARG）的环境传播与临床风险持续上升。宏基因组学仅能够揭示群体中“有哪些耐药基因”，却很难回答“哪些细胞正在耐药、在什么压力条件下仍保持代谢活性”。
单细胞拉曼表型分析（结合重水同位素标记）提供了一条更直接的路径：在不依赖培养或不依赖标签的前提下，于单细胞尺度快速读取代谢活性与耐药表型，并可进一步与分选、测序联动，建立“表型—基因型”对应关系。
在耐药性研究中，常见难点是：同一样本内细胞状态高度异质，且“存活/代谢活跃”与“携带耐药基因”并不总是一回事。
基于稳定同位素的拉曼同位素探针可以把“代谢活性”转化为可被拉曼光谱读取的表型信号：细胞在含 D2O 条件下发生同位素掺入，形成可量化的光谱差异，用于表征代谢活跃程度，并在抗生素压力下比较其变化趋势。
图1 稳定同位素-拉曼技术实验流程图
面向单细胞与微区样本的稳定拉曼采集与分析，内置多维校正装置，对峰位/峰强/背景等进行多维度校正，提升跨批次、跨时间测试的一致性与可比性，并支持与软件分析流程联动。
基于LIFT（激光诱导向前转移）实现非接触式单细胞分选，并可在成像与拉曼光谱表型判据指导下完成“所见即分、分后可测序/可培养”的闭环。
《Environmental Microbiology》期刊文章 | HOOKE单细胞分选仪助力肠道耐药菌表型与基因型的关联研究
《Analytical Chemistry》 | HOOKE单细胞分选仪助力耐药基因水平基因转移研究
耐药性研究众，研究者真正需要的往往不是一条“看起来像”的谱，而是能在不同批次、不同时间、不同操作者之间复现的表型指标，并能把这些指标落到可测序、可培养、可回溯的单细胞样本上。
通过内置多维校正装置对峰位/峰强/背景等进行多维度校正，提升光谱数据重现性，为耐药性这种“跨组对比、跨条件统计”的研究提供更可靠的数据基础。
PRECI SCS / R300：表型驱动的单细胞精准分选
基于 LIFT 的非接触式分选方式，使研究者能够在显微/拉曼表型判据指导下选取目标细胞，并将其直接对接到扩增、测序或培养验证环节，形成“测得出—分得到—证得了”的闭环。
让耐药研究从“群体平均”走向“单细胞可追溯”
耐药性研究正在从“耐药基因清单”走向“单细胞表型—基因型—生态过程”的综合解析。基于重水标记的单细胞拉曼表型分析，为不同体系（环境/肠道/病原菌/传播过程）提供了可量化、可分选、可验证的证据链。
依托 P300 共聚焦拉曼光谱仪 或 PRECI SCS /R300 拉曼单细胞可视化分选仪检测与分选的组合能力，研究者可以在同一研究框架内实现：单细胞表型读出、耐药亚群识别、目标细胞分选与下游多组学验证，从而更高效地回答“谁在耐药、为何耐药、耐药如何扩散”等关键问题。
参考文献：
[1] Li, Hong-Zhe, et al. "Active antibiotic resistome in soils unraveled by single-cell isotope probing and targeted metagenomics." Proceedings of the National Academy of Sciences 119.40 (2022): e2201473119.
[2] Yuan, Shuying, et al. "Single Cell Raman Spectroscopy Deuterium Isotope Probing for Rapid Antimicrobial Susceptibility Test of Elizabethkingia spp." Frontiers in Microbiology 13 (2022): 876925.
[3] Wang, Yi, et al. "Raman‐activated sorting of antibiotic‐resistant bacteria in human gut microbiota." Environmental Microbiology 22.7 (2020): 2613-2624.
[4] Li, Hong-Zhe, et al. "Phenotypic tracking of antibiotic resistance spread via transformation from environment to clinic by reverse D2O single-cell Raman probing." Analytical Chemistry 92.23 (2020): 15472-15479.
2025-12-19
2025-12-19
2025-08-22
2025-08-08
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