血红蛋白氧合与脱氧的周期循环在体内驱动红细胞结构与功能调节中发挥着重要作用，已引起广泛关注；但是对体外培养的红细胞在单个活态水平上进行携氧功能随孵育时间动态变化研究未见报道。本研究应用显微激光共聚焦拉曼散射技术，采集不同时间的活态红细胞拉曼光谱，分析表征血红蛋白携氧能力特征峰（1636和1562 cm -1）和构象敏感的酰胺Ⅲ谱带（1240～1300 cm-1）随时间变化规律；同时结合扫描电镜观察相应RBC形态。结果发现，在0～24 h内，结构稳定、变构协同功能正常的血红蛋白发生着携氧量增加与减少和构象R态与T态交替变化，与此同时扫描电镜下双凹圆盘型红细胞也发生“伸长”与“收缩”交替变化。本结论不仅为体外研究红细胞携氧功能提供来自单个活细胞内的多水平特征参数，同时也为体外开展针对红细胞筛选活性组分、评价药物药效和毒副作用研究开拓思路。