金黄色葡萄球菌细胞内生物大分子含量变化的光镊拉曼光谱研究*

0引言

【研究意义】金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)简称金葡菌，是临床上重要的病原菌，是引起临床感染及手术切口感染的主要致病菌之一，可引起局部化脓感染，也可引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎，甚至败血症、脓毒症等全身感染[1]。它在生长过程中，由于外部环境的不断变化，细菌细胞必需实时对环境信号的刺激作出响应，表现为细胞形态的改变，细胞内生物大分子组成及含量的变化。金葡菌的代谢状态对其耐药性以及对宿主的毒力作用均有重要影响。因此，深入了解金葡菌生长过程中细胞内生物大分子的变化对理解其致毒机理以及感染的预防和治疗具有重要意义。【前人研究进展】生物样品中的主要成分(核酸、蛋白质、脂类、碳水化合物)可以对入射光进行非弹性散射，产生特征性的拉曼光谱。一个生物样品的拉曼光谱包含上千个像素点，可以同时涵盖多种物质成分的信息[2]；另外，由于每种物质的特征峰强度与该物质的浓度成正比，所以拉曼光谱可以同时反映细胞中多种生物大分子含量的动态变化情况。由于拉曼光谱技术在灵敏度、分辨率、无损伤等方面具有的优势，该技术日益在细胞生物学[3]、微生物学[4]、医学诊断[5-6]，药物研究[7]等领域显示出良好的应用前景。光镊拉曼光谱技术(Laser Tweezer Raman Spectroscopy,LTRS)将光镊技术和拉曼光谱技术结合起来，其原理是利用高度汇聚的激光束，囚禁溶液中的活细胞，同时激发细胞内分子的拉曼散射[8-9]。……