在工业微生物选育过程中,不同菌株的对比研究对于理解代谢特性差异具有重要意义。利用EVOL cell系统的并行进化模块,研究人员同时对三株不同来源的工业乳酸菌进行了适应性进化研究。在相同的选择压力下,这些菌株表现出不同的进化轨迹。通过定期采样和表型分析,发现原始菌株的代谢背景深刻影响着其进化方向和速度。其中一株菌主要通过增强糖转运能力来适应... 【查看详情】
石油烃类污染是严重的环境问题,利用微生物进行生物修复是一条经济有效的途径。液滴培养组学系统为高效筛选和进化高性能石油降解微生物菌株提供了强大的技术平台。石油成分复杂,其降解往往需要多种微生物的协同作用。液滴系统能够将不同的微生物组合(如细菌、藻类)与微量的石油droplets(作为碳源和能源)共同包裹,形成一个微型的协同降解反... 【查看详情】
植物生物技术和农业科学正日益受益于液滴培养组学的发展。该系统可以用于高通量封装植物的原生质体,并施加不同的生物或非生物胁迫选择压力,从而在单细胞水平上大规模筛选具有抗逆性(如抗旱、耐盐、抗病)的基因型或突变体。这些经功能筛选出的优良细胞可以通过组织培养技术再生为完整的植株,从而将传统育种中需要数年甚至十数年的筛选过程大幅缩短。此外,该系统... 【查看详情】
在合成微生物群落构建领域,液滴培养组学系统充当了“组装平台”。合成生物学旨在设计并构建具有特定功能的人工微生物群落,这要求能够精确控制群落初始的物种组成、比例以及空间结构。液滴微流控技术通过多级液滴生成与融合策略,可以像“搭积木”一样,将不同物种的微生物按照预设的比例和组合逐一装载到统一的微滴单元中。例如,可以首先生成分别包含物种A、B、... 【查看详情】
液滴培养组学系统以液滴微流控技术为关键支撑,通过精密微通道设计实现微生物或细胞的单颗粒封装与精确操控,其关键结构包含液滴生成、操控、培养与分析四大模块。在液滴生成环节,系统可通过微流控芯片以高达 20000 Hz 的频率生成体积均一的皮升 / 微升级液滴,将单个微生物或细胞与培养基共同包裹其中,形成完全隔离的单独培养微环境。培养模块采... 【查看详情】
ARTP技术在极端微生物育种中展现出独特价值。由于极端微生物通常难以进行遗传操作,传统育种方法面临很大挑战。研究发现,ARTP技术对嗜热菌、嗜盐菌和嗜压菌等特殊微生物均能有效诱变。在深海微生物研究中,通过ARTP诱变获得了低温脂肪酶产量提高近两倍的突变株。在高温菌育种中,成功筛选到耐热性进一步提升的工业用酶生产菌。这些突破表明,ARTP技... 【查看详情】
在植物科学研究中,天木生物高通量皮升级液滴单细胞分选系统(DREM cell)技术助力作物抗逆机制的解析。植物不同细胞类型对逆境胁迫的响应存在差异。通过分离根、叶等组织中的单个细胞,并分析其基因表达和代谢特征,可以揭示关键细胞类型在抗逆过程中的作用。例如,将单个保卫细胞包裹在液滴中,研究其对干旱、高盐胁迫的响应机制,有助于理解气孔调节的分... 【查看详情】
在优化微生物发酵过程的多参数协同效应时,EVOL cell系统的多变量控制功能发挥了关键作用。研究人员针对一株生产氨基酸的棒状杆菌,同时调控温度、pH、溶氧和底物浓度四个关键参数。通过响应面实验设计,建立了这些因素与菌体生长和产物合成之间的定量关系模型。进化实验表明,在不同参数组合下,菌株进化出了不同的代谢特征。特别是在某些特定的参数组合... 【查看详情】
ARTP诱变育种仪在工业微生物育种中展现出高通量突变能力。该技术通过常压室温等离子体射流作用于微生物细胞,引发DNA多样损伤。相较于传统的紫外线和化学诱变,ARTP能够在非真空条件下产生更高浓度的活性粒子,穿透细胞壁后同时攻击核酸和蛋白质,产生更丰富的突变类型。在生产菌株改良中,研究人员利用ARTP对链霉菌进行多轮短时处理,成功获得效价提... 【查看详情】