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摘要
基因组测序、编辑与合成技术日新月异，推动了基因型“设计”和“合成”能力的突飞猛进，同时也使人工细胞的表型检测成为合成生物学发展的瓶颈之一。对于细胞功能的快速测试与评价，单细胞分析技术具有重要意义与前景，但理想的解决方案需要具备活体无损、非标记式、提供全景式表型、能分辨复杂功能、快速高通量且低成本、能与组学分析联动等特征。拉曼光谱技术具备上述所有特征，能够提供单细胞的化学成分组成及分子结构等信息，是一种高效的单细胞表型识别技术。本文首先概述了拉曼组概念和基于拉曼组的细胞功能表型识别，包括代谢产物定性和定量、底物代谢和互作表征、细胞种类和状态鉴定以及环境应激检测等；其次，根据拉曼信号的分类、拉曼信号检测模式和目标细胞分选策略，对现有的拉曼分选平台及其在细胞表型分选中的应用进行分析总结；最后，对单细胞拉曼光谱技术在合成细胞表型检测与分选面临的问题、潜在解决策略进行了探讨和展望。单细胞拉曼光谱技术不仅为细胞工厂的高通量、全景式表型检测与筛选提供了全新的解决方案，还将推动“单细胞精度的表型组-功能基因组”作为一种新的生物大数据类型，服务于“数据科学”驱动下的合成生物技术。
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