中国生物计量专业委员会副秘书长傅博强带领中国计量科学研究院研究团队建立了一种简单、灵敏、可重复的D₂O-单细胞拉曼光谱法，基于单细胞D₂O代谢的特定拉曼谱峰的强度差异用于测定抗癌药物对细胞抑制作用的IC50值。

H₂O与细胞代谢密切相关。单细胞代谢活性可用D₂O代谢 -单细胞拉曼光谱测量C-D/(C-D+C-H)的拉曼强度比进行表征，药物对单细胞代谢活性的抑制作用可以通过C-D峰拉曼峰面积的减小来定量。在无药物作用下，细胞内D₂O代谢的氢氘交换产生了最高的C-D拉曼峰。加入药物后，代谢受到抑制，C-D拉曼峰面积减小。C-D拉曼峰面积的减小程度与药物浓度的增加呈正相关。药物在单细胞上的IC50值可由相对活性与药物浓度曲线拟合的方程计算。

结果表明，D₂O -单细胞拉曼光谱方法能在单细胞尺度上定量细胞代谢活性，并体现细胞代谢异质性。该方法只需在培养基中添加D₂O，无需昂贵的试剂盒。更重要的是，D₂O -单细胞拉曼光谱法获得的IC50值与传统的基于ATP测定和CCK-8测定的细胞活力方法几乎相同，方法的日间重复性7%，标准不确定度4.7%，可满足IC50值测定要求。

该研究得到了科技部NQI项目(2017YFF0204601)的资助，相关研究结果2022年1月发表在了英国皇家化学会旗下的Chemical Communication期刊上。

抗癌药物抑制宫颈癌A549细胞IC50值测定的D2O-单细胞拉曼光谱分析示意图