[发明专利]一种基于拉曼光谱测量的细胞培养液质量检测方法

摘要

本发明公开了一种基于拉曼光谱测量的细胞培养液质量检测方法，包括如下步骤：细胞培养液的采集；拉曼光谱信号的采集、处理和分析；使用拉曼光谱技术测量细胞培养液中代谢产物的原始拉曼光谱信号；判断原始拉曼光谱信号是否合格，对合格的原始拉曼光谱信号进行数据信号处理，得到可分析信号；再对可分析信号进行差异统计分析得到差异信号，利用差异信号建模，并利用支持向量机对差异信号进行分类，对正常和异常的细胞培养液光谱信号进行区分，得到细胞培养液质量结果。本发明通过拉曼光谱检测细胞培养液中差异信号，检测出细胞培养液质量，从而达到无创评价细胞生长状态的目的，且本发明便捷有效、低成本，可大规模产业化、流程化。

主权项

1.一种基于拉曼光谱测量的细胞培养液质量检测方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)细胞培养液的采集：取经细胞培养一段时间的细胞培养液；(2)拉曼光谱信号的采集：使用拉曼光谱技术测量步骤(1)所得细胞培养液中代谢产物的原始拉曼光谱信号；判断原始拉曼光谱信号是否合格，是则进入步骤(3)，否则，重复对该细胞培养液进行拉曼光谱技术测量；(3)拉曼光谱信号的处理：对步骤(2)获取的合格原始拉曼光谱信号进行数据信号处理，得到可分析信号,具体处理方法如下：(3.1)对获取的原始拉曼光谱信号进行数据校正；利用最小二乘算法，通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配，最佳函数匹配通过让采样点跟拟合曲线的距离平方和最小实现数据校正；(3.2)将经数据校正后的信号进行去除荧光信号背景；a.利用墨西哥帽小波为母函数的连续小波模式匹配方法准确确定峰位置；b.继续利用以Haar小波为母函数的连续小波求导方法确定峰的起始位置；c.利用惩罚最小二乘法拟合出平滑可调背景；(3.3)对去除荧光信号背景的信号进行均一化处理；基于Stouffer's Z‑score算法对去除荧光信号背景的信号进行均一化处理，得到可分析信号；(4)拉曼光谱信号的分析：对步骤(3)得到的可分析信号进行差异统计分析得到差异信号，利用差异信号建模，并利用支持向量机对差异信号进行分类，对正常和异常的细胞培养液光谱信号进行区分，得到细胞培养液质量结果。