常规的细胞生物化学分析方法一般以大量细胞为研究对象,只能用平均结果反映单个细胞的化学信息。利用纳米光纤传感技术可以实现单个细胞水平的研究,可以获得反映细胞生理状态和过程的更准确、更全面的信息。集倒置荧光显微镜、单光子计数器和100 ps的数据采集卡等,我们搭建了适合单细胞分析的纳米光纤传感平台,并使用labview编写了采集、处理程序。整机调试表明:系统稳定可靠,时间累加后可以探测到单个细胞(导入荧光素)的荧光强度。基于纳米光纤探针和荧光探针CFDA,使用荧光强度比值法研究了单个酵母细胞内pH值的测量。对比使用FLS920全功能稳态/瞬态荧光光谱仪测得的群体细胞的pH标准曲线,极大地提高了探测的灵敏度(约3.8倍)。我们测量了在相同的环境条件下的单个细胞之间的pH值。结果表明个体细胞pH是存在差别的,这种差别最大可以达到0.2/pH。因此传统的用平均的结果并不能反映单细胞之间化学信息的差异。我们研究了细胞外pH值对单个细胞内pH值影响,发现没有基因敲除的酵母细胞比基因敲除的细胞(醇脱氢酶基因ADH2和ADH2等位基因同时敲除,或只敲除醇脱氢酶基因ADH2)具有更强的维持细胞内pH值的能力。特别是外部pH大于9.5的时候,这种差别更加突出。