Préface

Les individus microbiens sont minuscules, de construction simple, de faible statut évolutif et de vastes zones de distribution, évoluant dans différents environnements de vie pour former des écosystèmes caractéristiques. L'analyse pertinente des caractéristiques structurelles de la communauté des micro - organismes du sol est d'une grande importance pratique pour réduire le coût des cultures et améliorer la qualité des aspects micro - écologiques du sol. Le milieu de vie complexe apporte aux micro - organismes du sol des mécanismes biochimiques riches en biodiversité ainsi que des voies métaboliques qui leur confèrent un potentiel énorme pour la production de nouvelles substances bioactives.

Mais le dépistage des souches appropriées de la flore microbienne complexe du sol est toujours une tâche relativement lourde. Les étapes générales de la méthode traditionnelle pour le criblage des souches sont: collection de souches → culture d'enrichissement → isolement de la race pure → détermination de la performance → conservation des souches, les étapes de la méthode sont fastidieuses, longues et nécessitent un travail considérable et répétitif. Par conséquent, afin d'augmenter l'efficacité du dépistage, les chercheurs continuent de construire de nouvelles théories de dépistage et des équipements automatisés, de nombreuses méthodes ont également été appliquées avec succès dans le domaine du dépistage des microorganismes du sol, tels que la méthode d'électrophorèse sur gel à gradient de dénaturation, la PCR quantitative par fluorescence en temps réel et les microréseaux.

Le système d'omics de culture de gouttelettes de microliter - Droplet à haut débit de Single Cell (Miss cell culture omics) est un équipement miniaturisé de culture et de tri unicellulaire à haut débit développé sur la base de la technologie de microfluidique de gouttelettes qui permet la culture isolée de la flore environnementale au niveau unicellulaire, la génération de gouttelettes étant stockée dans une ligne à haute perméabilité à l'air pour l'incubation et enfin le tri de détection par signaux optiques (OD, fluorescence, chimiluminescence, etc.), les gouttelettes triées entrant dans des plaques poreuses pour des expériences ultérieures.

Processus expérimental

Ce cas a construit un modèle de criblage efficace des microorganismes du sol en utilisant le système de microculture de gouttelettes à haut débit de tianju bio comme base.

Cet échantillon expérimental est du sol sur le terrain, peser 2 g d'échantillon, ajouter 5 fois le volume de la saumure physiologique et des billes de verre, 4 ℃ pendant la nuit commotion. Le surnageant est prélevé après décantation au repos, compté avec des plaquettes, dilué en 3 gradients de concentration (échantillons a, B, c) en fonction de la teneur bactérienne dans le surnageant, des gouttelettes sont générées en machine et cultivées à température ambiante. Les échantillons d, E, f ont été fabriqués séparément en suivant 5 fois la concentration de l'échantillon sur la cellule Miss, enduits de plaques, cultivés à température ambiante et comptés nombre de colonies.

Les disques de gouttelettes ont été cultivés pendant 15 à 45 jours et 5 628 gouttelettes de bactéries porteuses ont été sélectionnées à partir de 60 882 gouttelettes, tandis que 88 plaques ont été enduites et 761 colonies ont été dénombrées. Les résultats du séquençage ont montré qu'un total de 1264 bactéries ont été détectées dans le sol d'origine, 86 dans le système de gouttelettes et 73 dans le système de plaques (Figure 2). Parmi celles - ci, plus de 50 souches qui n'ont pas été obtenues en plaques ont été identifiées dans les gouttelettes, y compris 7 grandes catégories de bactéries telles que Brucella, monomonas à ondes courtes déficientes, etc. qui ne se sont enrichies que dans les gouttelettes. Dans le même temps, comme les gouttelettes sont une culture post - encapsulation unicellulaire, plus de 95% des gouttelettes collectées peuvent être conservées après identification.

conclusion

Avec le seuil de do comme base de dépistage, ce cas a permis d'isoler efficacement une grande variété de micro - organismes dans le sol et de détecter avec succès 86 micro - organismes différents, soit 17,8% de plus que les types de dépistage traditionnels, tout en réduisant considérablement les coûts de main - d'œuvre. Cette méthode démontre l'efficacité du système de criblage microfluidique dans la séparation microbienne du sol.

Figure 1 processus expérimental de dépistage microbiologique du sol

Figure 2 Résultats du séquençage bactérien pour l'enrichissement d'échantillons de sol brut, de gouttelettes et de plaques

Figure 3 différences d'espèces bactériennes dans les échantillons de sol d'origine, les gouttelettes et l'enrichissement en plaques