微流控视角：探索微生物在快速转变条件下的生长战略-24年2月揭晓-Springer Nature

2024-03-19 11:26

yl23455永利

微流控视角：探索微生物在快速转变条件下的生长战略-24年2月揭晓-Springer Nature

这是微纳立方第48篇微流控推文

24年2月，Luisa Blöbaum等人于Springer Nature旗下的《Microbial Cell Factories》期刊上，揭晓了一篇关于“评估微生物在快速转变的情形下的体现和稳固性”的新要领。简而言之，作者他们想相识当微生物的生涯情形突然转变时，它们的生长速率、能量生产等要害功效是否能坚持稳固。这关于实验室研究和工业应用都很是主要，好比在制药或酿酒历程中，相识微生物怎样应对情形转变可以资助提高产量和质量。

作者将动态微流控单细胞作育（dMSCC）和鲁棒性量化要领团结，这允许他们很是准确地控制和改变微生物周围的情形，团结活细胞成像手艺，实时视察单个细胞的反应。其优点是它能够迅速改变条件，模拟自然情形中短时间内爆发的转变，并评估微生物对几秒或几分钟内爆发转变的性能稳固性。

作者以酿酒酵母为例，通过在差别时间距离内交替提供和限制葡萄糖，模拟了“盛宴和饥饿”的周期，视察酵母怎样应对这种快速转变的情形。效果发明，虽然酵母的生长速率有所下降，但它们能够调解自身，以增添能量储备（即细胞内ATP水平），尤其是在较长周期震荡中。然而，这种顺应也导致了个体间差别的增添，批注并非所有细胞都以相同的方法响应情形转变。

通过这项研究，作者开发了一种半自动化的剖析流程，不但能够评估整个种群的体现，还能详尽到亚种群和单细胞水平。这种要领为深入明确微生物怎样应对情形的快速转变提供了强盛的工具，并且可以适用于研究其他微生物、使用差别的生物传感器和作育条件。这些发明有望资助刷新微生物菌株的开发和生物工程历程，使其更高效、更稳固。

[1]. Blöbaum L, Torello Pianale L, Olsson L, et al. Quantifying microbial robustness in dynamic environments using microfluidic single-cell cultivation[J]. Microbial Cell Factories, 2024, 23(1): 44.

地点：https://doi.org/10.1186/s12934-024-02318-z

用到的产品：Fluigent Flow EZ压力泵。

在这项研究中，Flow EZ压力泵通过维持含糖作育基的压力在100 mbar，同时在70和220 mbar之间切换来控制无糖作育基的流动，实现了对作育基流动的准确控制。并通过设置差别的切换频率（每1.5、6、12、24和48分钟一次）来研究微生物关于差别生物时间标准下情形转变的响应。这些设置所有通过Fluigent的Oxygen软件自界说实现。