预期单细胞技术将揭示“细胞功能异质性机制”，这是生命科学的基本问题，并可以分析各种慢性疾病（例如癌症，糖尿病和神经退行性疾病）和衰老的分子基础。这是当前的生物医学。研究热点和关键方向。单细胞技术在测序方面取得了进展。由于其无标记，无创性和能够同时展示细胞内代谢物（组）的优势，它逐渐引起了学术界的关注。最近，中国科学院上海高等研究院研究员陆俊宏的研究小组先后与上海生物信息学中心，国家纳米技术与应用工程研究中心，天坛医院的研究人员合作。首都医科大学，滨州医科大学，上海交通大学瑞金医院等。单细胞红外成像技术，单细胞表型和干细胞异质性的数据处理方法取得了一系列进展。相关研究结果已发表在《化学通讯与分析化学》上。针对单细胞技术的常见问题，即引入在不同批次处理和测量过程中与生物学状态无关的系统技术偏差，研究人员已采取了对红外光谱数据进行离散向量化，质量控制和预处理的步骤，以及功能选择。从此开始，提出了一种判断单细胞红外光谱相似性的方法，并在分析不同类型和状态的细胞光谱中得到了验证，为分析单细胞红外光谱学提供了实验基准和理论基础。数据。相关研究结果称为“单细胞红外光谱足够用的细胞”，并发表在《化学通讯》上（图1）。图1批处理效应对单细胞红外光谱数据的影响和评估方法的建立。人类表型群是继基因组之后生命科学研究的另一个重点。当前，单细胞表型（单细胞表型）具有较少的参数，并且不容易准确地反映生物样品的全貌。使用红外光谱，研究人员可以同时灵敏地获得细胞各个组成部分的结构信息及其微小变化的特征。通过对大量单细胞光谱数据的统计分析，世界上首次提出了单细胞红外表型组（SingleCellInfraredPhenomics）的概念。表型分析策略。利用该技术方法，可以实现低浓度中药成分作用下肿瘤细胞的反应评价，从而可以筛选出靶标未知的药物，为人类表型研究提供了新的方法。相关的研究结果在《化学通讯》上发表，标题为“单细胞红外表观经济学：通过红外显微技术进行表型筛选”（图2）。图2单细胞红外表型组和药物筛选。细胞异质性与干细胞分化和肿瘤抗性密切相关。当前，用于分析细胞群体异质性的方法大多使用单细胞测序技术，这对于样品处理而言既费时又昂贵。研究人员已经开发出了一种基于单细胞同步辐射红外光谱和计算方法定量评估细胞异质性的新策略。通过计算红外光谱数据的细胞间相似性距离，可以量化特定细胞群体的异质性。该方法简便快捷，所需样品量少。使用这种方法，研究人员进一步获得了人脂肪间充质干细胞分化过程中人间充质干细胞群体的动态异质性。这些发现为研究细胞异质性提供了补充/替代方法。结合单细胞测序和其他细胞分析技术将有助于深入分析遗传异质性与表型异质性之间的关系。相关研究结果发表在《分析化学》上，标题为“单细胞红外显微技术量化成脂分化过程中间充质干细胞的动态异质性”（图3）。图3单细胞红外显微镜成像揭示了成脂分化过程中干细胞的动态异质性。该研究工作得到了国家自然科学基金和上海光源显微镜有限公司的支持