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大連物化所發(fā)現(xiàn)光電-熱電耦合效應(yīng)可提升太陽(yáng)電池效率
大連化學(xué)物理研究所太陽(yáng)能研究部(DNL16)李燦院[詳細(xì)]
中科院青島能源所開(kāi)發(fā)微型液滴微流控平臺(tái)
2023年05月05日 08:53:03
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：4980
近日，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所單細(xì)胞中心開(kāi)發(fā)了低成本、非標(biāo)記的微型液滴微流控平臺(tái)。該平臺(tái)可通過(guò)單細(xì)胞微液滴培養(yǎng)、液滴自熒光檢測(cè)、目標(biāo)微液滴自動(dòng)分選等步驟完成單細(xì)胞水平的微生物生長(zhǎng)表型篩選，并在大腸桿菌中示范該方法的準(zhǔn)確度和可靠性，為工業(yè)菌株的快速篩選提供了有力手段。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】液滴微流控技術(shù)是近年來(lái)在傳統(tǒng)連續(xù)流微流控系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，利用互不相溶的兩液相產(chǎn)生分散的微液滴進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的非連續(xù)流微流控技術(shù)。微液滴具有體積小、比表面積大、速度快、通量高、大小均勻、體系封閉、內(nèi)部穩(wěn)定等特性，在藥物控釋、病毒檢測(cè)、顆粒材料合成、催化劑等領(lǐng)域中均有重要應(yīng)用。
近日，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所單細(xì)胞中心開(kāi)發(fā)了低成本、非標(biāo)記的微型液滴微流控平臺(tái)。該平臺(tái)可通過(guò)單細(xì)胞微液滴培養(yǎng)、液滴自熒光檢測(cè)、目標(biāo)微液滴自動(dòng)分選等步驟完成單細(xì)胞水平的微生物生長(zhǎng)表型篩選，并在大腸桿菌中示范該方法的準(zhǔn)確度和可靠性，為工業(yè)菌株的快速篩選提供了有力手段。
精準(zhǔn)的單細(xì)胞精度生長(zhǎng)表型測(cè)量是工業(yè)育種、酶定向進(jìn)化和合成生物學(xué)等領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵步驟。優(yōu)質(zhì)菌株的選育需滿足“長(zhǎng)得快”和“產(chǎn)量高”兩個(gè)特征。目前單細(xì)胞水平的高通量表型篩選僅限于代謝表型，如通過(guò)熒光激活液滴分選(FADS)獲取“高產(chǎn)”菌株，尚缺乏單細(xì)胞水平的生長(zhǎng)表型高通量篩選方案，難以實(shí)現(xiàn)“長(zhǎng)得快”菌株的高通量選育。
青島能源所單細(xì)胞中心研究小組基于微生物在液滴內(nèi)的自發(fā)熒光，開(kāi)發(fā)一種低成本、非標(biāo)記的液滴微流控篩選平臺(tái)，可完成微生物生長(zhǎng)表型的高通量篩選。具體流程為：通過(guò)液滴微流控技術(shù)將微生物單細(xì)胞包裹于微液滴中，并分散培養(yǎng)；將培養(yǎng)后的液滴注入到微流控芯片中，在檢測(cè)區(qū)域采集365 nm激光照射下的微液滴自發(fā)熒光；通過(guò)光纖將光信號(hào)傳輸?shù)絇MT中，并利用編程軟件和高頻電壓控制實(shí)現(xiàn)目標(biāo)液滴的自動(dòng)分選。
前期，單細(xì)胞中心開(kāi)發(fā)了系列拉曼流式單細(xì)胞分選技術(shù)FlowRACS，能夠在非標(biāo)記的條件下高通量、高效率地識(shí)別分選出單細(xì)胞代謝產(chǎn)物含量高(“高產(chǎn)”)的菌株；通過(guò)耦合本項(xiàng)工作開(kāi)發(fā)的單細(xì)胞水平生長(zhǎng)表型快速篩選技術(shù)，能夠進(jìn)一步篩選出“長(zhǎng)得快”的菌株，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)微生物選育的目標(biāo)。單細(xì)胞中心將依托上述系列創(chuàng)新技術(shù)，進(jìn)一步發(fā)展單細(xì)胞水平的菌株選育平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)與裝備，以支持工業(yè)生物技術(shù)與合成生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
相關(guān)論文Label-free droplet-based bacterial growth phenotype screening by a mini integrated microfluidic platform于近日發(fā)布在國(guó)際期刊《傳感器和執(zhí)行器B：化學(xué)》(Sensors and Actuators B: Chemical)
參考資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)、中科院青島能源所
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