长期以来，拉曼流式细胞术以其“非标记”（无需荧光染料即可获得细胞内部化学信息）特性，在生物医学领域备受关注。然而，由于拉曼散射信号本身极其微弱，导致该技术在细胞检测通量方面远远落后于传统荧光流式细胞仪，限制了其在大规模筛查和实时分析中的应用。近日，日本大阪大学的研究团队成功研发出一种基于时间延迟积分（Time Delay and Integration，简称TDI）技术的高速拉曼流式细胞仪。这种新型流式细胞分析系统，可以在无荧光标记的前提下，实现对流动细胞化学成分的高通量检测。该成果发表在2025年4月的《Optica》期刊，题目为 Raman flow cytometry using time-delay integration 。

    将天文观测TDI引入拉曼流式 大阪大学科研团队成功将原先用于天文观测与X射线断层扫描领域的时间延迟积分（TDI）技术引入生物检测系统，结合独特的双面线性光路设计，在不牺牲光谱分辨率的同时，大幅提升细胞检测速度。 

     研究团队开发的系统可在不捕捉细胞的情况下，实现每秒32个细胞或78个微粒的高速Raman检测。更重要的是，光谱范围覆盖了500至3300 cm?1的宽频段，囊括了“指纹区”、“静默区”和“CH伸缩区”，具有小于5 cm?1的高分辨率。与传统的Raman流式细胞术（一般吞吐量低于5 events/s）相比，这项技术实现了6倍以上的提升。 

     稳定液流：该项研究中使用高功率532 nm连续激光器，并通过一系列柱面透镜与反射镜，将其聚焦为细长光片。为了克服激光辐射压力导致的细胞偏移问题，研究人员采用了“对向双侧照明”的方法，用两束光从流道两侧同时照射，使细胞流动稳定地穿过探测区域。 

     通量取决于核心部件CCD发展 

     值得肯定的是，论文中指出冷却CCD阵列与光谱仪耦合提升分辨率：信号检测方面，团队采用了专为TDI设计的冷却CCD阵列，并将其与光谱仪耦合，确保信号采集时CCD上的图像运动与数据读取速率完美同步，避免了传统成像中的“运动模糊”。基于TDI的拉曼流式可拓展至多种临床和前沿研究场景，例如对干细胞活性的无标记监测、癌症液体活检中高脂细胞的识别、乃至对细菌感染如疟疾或血流感染的快速检测。作者坦言当前系统检测通量仍受制于CCD读取速度 ，但团队预计新一代高速CCD应用后，速度可突破100细胞/秒，将满足临床及工业对于大规模单细胞高通量分析的需求。团队还计划将该系统与拉曼激活细胞分选（Raman-activated Cell Sorting，RACS）技术整合，实现高速、精确、无标签的单细胞分选功能。