天木生物的皮升级液滴系统在微生物代谢物组学研究中实现技术突破。通过将单微生物细胞与代谢物捕获试剂共同封装在液滴中，可实现代谢物的原位富集和检测。该系统已成功应用于微生物应激响应的代谢组学研究，揭示了单细胞水平的代谢重编程机制。研究人员利用此平台发现了新的代谢物生物合成途径，为天然产物发掘提供了重要线索。单细胞代谢组学分析能够揭示群体中隐藏... 【查看详情】

在酶有机溶剂耐受性改造方面，天木生物的高通量分选系统提供了有效方案。通过在液滴中构建有机溶剂-水两相体系，将酶突变体库与荧光报告系统共同封装，可筛选在有机溶剂中保持活性的酶变体。该系统已成功用于提高脂肪酶、酯酶等在有机溶剂中的稳定性和活性。在实际案例中，研究人员通过该平台获得了在50%二甲亚砜中活性提高15倍的酯酶突变体。液滴技术提供了均... 【查看详情】

在动物育种领域，ARTP技术为受精卵遗传改良提供了新途径。以斑马鱼受精卵为模型的研究表明，适当剂量的等离子体处理可使外源基因整合效率提高3-5倍。这种增效作用主要源于等离子体在受精卵膜上形成的瞬时孔道，这些孔道直径在纳米级别，持续时间不到1分钟，既保证了基因物质的导入，又不会对胚胎发育造成持久伤害。特别值得注意的是，ARTP处理还能激发受... 【查看详情】

在蛋白质工程技术中，该单细胞分选平台加速了蛋白质稳定性改造进程。通过将表达不同蛋白质变体的单个细胞与变性剂共同封装在液滴中，可以利用荧光报告系统监测蛋白质的折叠稳定性。这种方法允许高通量筛选在恶劣条件下仍保持活性的蛋白质变体，特别适用于工业用酶和功能蛋白的优化。实际应用中，已成功获得在高温、有机溶剂中稳定性显著提高的酶变体，拓展了生物催化... 【查看详情】

生物膜是微生物附着于表面形成的结构化群落，是许多工业生物污损以及环境污染及种群影响的根源。研究生物膜形成的初始阶段——即单个细胞的附着行为——在传统流动腔或宏观模型中极具挑战性。液滴培养系统可以通过在液滴内创造液-固或气-液界面来模拟初始的附着表面，并高通量地研究不同基因突变、表面材料特性或环境流体力学条件对单个细胞初始附着率及附着强度的... 【查看详情】

基于液滴的微生物单细胞基因组学为研究微生物多样性提供了强有力的工具。该方法通过将单个微生物细胞分离到单独的液滴中，在液滴内进行细胞裂解、基因组扩增和测序文库构建等一系列操作。这种单细胞水平的分析避免了传统宏基因组学中基因序列组装的不确定性，能够直接获得完整的微生物基因组信息。特别对于不可培养的微生物，这种方法能够揭示其遗传特征和代谢潜能。... 【查看详情】

在可持续生物能源领域，液滴培养组学系统被广泛应用于筛选和改造能够高效生产生物燃料或高价值化学品的微生物。例如，对于产烃微藻或工程化酵母菌株，可以将大量个体封装在液滴中，并利用对脂类、醇类或特定代谢产物具有特异性的荧光染料或生物传感器进行标记。随后，系统可以根据荧光强度自动分选出表型优异的细胞个体，用于后续的驯化或遗传分析。这种高通量筛选能... 【查看详情】

在教育培训领域，ARTP诱变育种仪成为微生物育种教学的重要工具。由于其操作安全直观，非常适合用于本科生和研究生的实验教学。典型的教学实验包括：比较不同诱变方法的效率、研究处理参数对突变率的影响、开展微生物性状改良的综合实验等。通过这些实践训练，学生能够深入理解微生物诱变育种的基本原理和技术要点。多所高校已将ARTP技术纳入生物工程专业的实... 【查看详情】

干细胞生物学研究的关键挑战在于精确控制其自我更新与定向分化。液滴培养组学系统可以用于大规模筛选能够维持干细胞多能性、或诱导其高效、均一地分化为特定功能细胞类型的培养条件、细胞因子组合及小分子化合物。将干细胞分散到液滴中，并施加成千上万种不同的诱导条件，进而通过检测特异性干性标志物或谱系分化标志物的表达来评估效果。这种超高通量的筛选能力能够... 【查看详情】

在能源微生物育种方面，ARTP技术显示出巨大潜力。研究人员利用该技术成功改良了产氢微生物菌株，使生物制氢效率提高了约60%。在生物柴油领域，通过ARTP诱变获得的油脂酵母突变株，其脂质积累量达到细胞干重的70%以上。这些突破为可再生能源开发提供了菌种资源。特别值得一提的是，ARTP技术在处理难遗传操作的微生物时表现出独特优势，其物理诱变特... 【查看详情】

在肠道菌群研究领域，液滴微流控技术为解决微生物“暗物质”难题提供了划时代的工具。传统体外培养方法严重依赖人工培养基配方，导致人体肠道中超过80%的微生物物种难以在实验室条件下生长，这一瓶颈极大地限制了对肠道菌群功能与机制的深入探索。液滴培养组学系统通过将单个微生物细胞与多样化的营养物质共同包裹在微滴中，构建了海量的“单细胞-微... 【查看详情】

在特色谷物育种中，ARTP技术为营养强化提供了新方案。以荞麦花序为材料，通过等离子体处理成功提高了籽粒中芦丁含量。技术人员开发了花序离体培养与诱变相结合的技术体系，先在特定发育阶段进行等离子体处理，随后进行离体培养获得种子。这种方法使有益突变频率提高约40%，且避免了田间处理的环境干扰。分子分析显示，突变系中黄酮类化合物合成通路中的多个关... 【查看详情】