Dans le domaine de l'ingénierie enzymatique, la méthode traditionnelle de criblage sur plaque a toujours été un moyen commun pour les chercheurs scientifiques. Cependant, cette approche présente de nombreuses limites. Les chercheurs scientifiques doivent cultiver et détecter les enzymes une par une, ce processus est comme ramasser des aiguilles dans une mer vide, non seulement investir beaucoup de temps et d'efforts,EtefficacitéPlusPour Low. Cela conduit à des méthodes manuelles traditionnelles qui prennent beaucoup de temps à filtrer et peuvent finir par ne pas obtenir un bon Mutant qui peut difficilement répondre aux besoins des applications pratiques.

Microfluidique des êtres tianjuéquipementTout comme un « expert en criblage» doté de capacités extraordinaires, la capacité de traiter efficacement des échantillons d'enzymes massifs en très peu de temps augmente considérablement l'efficacité du criblage. A titre d'exemple, si les méthodes traditionnelles ne peuvent traiter que quelques dizaines d'échantillons par jour, la technologie microfluidique peut traiter des dizaines de milliers d'échantillons par jour. En même temps, il agit comme un « observateur» attentif, capable de capturer avec précision les changements caractéristiques de chaque mutant, ce qui permet un dépistage précis.Plus d'activité, plus de spécificitéLes enzymes. En outre,Plate - forme microfluidique tianjuAvec des caractéristiques hautement intégrées, il est capable d'automatiser et de contrôler avec précision le processus de dépistage enzymatique, de réduire l'interférence des facteurs humains et d'améliorer la fiabilité des résultats de dépistage.

Résumé des directions d'application des quatre cas publiés actuels de dispositifs microfluidiques

Ensuite,Parmi les nombreux résultats scientifiques publiés par tianju bio Microfluidic equipment, choisissez deux cas typiques pour explorer en profondeur leur application et leur atterrissage dans le domaine de l'ingénierie enzymatique.

Littérature1

BiocapteursLe +Microfluidique:D-Amélioration révolutionnaire de l'activité et de la stabilité de l'alodone glycosynthèse

D-L'alodonose est un Cétohexose rare à faible teneur en calories qui a des fonctions physiologiques telles que l'hypoglycémie, l'antioxydation et d'autres, et est un édulcorant alternatif populaire dans les domaines alimentaire et pharmaceutique. Sa biosynthèse dépend des cétoses3 -Isomérase différentielle (KEases), mais les enzymes existantes ont des problèmes de faible efficacité catalytique, de mauvaise stabilité, etc.Limitant la production industrielle et les applications, il est urgent de développer une efficacité catalytique plus élevée et une plus grande stabilitéKEases. Les méthodes de criblage traditionnelles (p. ex., analyse chromatographique, criblage par microplaques) sont inefficaces et il est difficile de répondre aux besoins de criblage des banques de mutants à très haut débit.

L'équipe du professeur Qin Huimin de l'Université des sciences et technologies de Tianjin a basé la conception rationnelle et l'évolution dirigée sur la direction structurelle, surD-Alodone sucre3 -Isomérase différentielle (SfDAE), a été remodelé, construit contenant environ200Banque de mutations de dix mille mutants, et utiliseSystème de tri unicellulaire de gouttelettes de mise à niveau de la peau à haut débitCellule DREMCombinéD-Biocapteur codé génétiquement pour les régulateurs transcriptionnels de réponse d'alodonose pour la surveillance en temps réelD-Alodone sucreQuantité produite, le tri permet d'obtenir des souches à haut rendement, la culture élargie est suivie d'une détection enzymatique vivante.

DAEaseConstruction de la Bibliothèque mutanteEtProcessus de criblage microfluidique à base de gouttelettes et par chromatographie liquide à haute performanceDAEaseDétection d'activité

Après plusieurs toursFADSLe tri deIdentification finale du mutantM3-2Son efficacité catalytique est supérieure à celle du type sauvageSfDAEAmélioré17Le multiple. MutantsM3-2DansD-Isomérisation du Fructose enD-Une efficacité catalytique et une stabilité thermique plus élevées sont démontrées dans la réaction de l'alocétose.

Diagramme chronologique de la Banque de gouttes de mélange artificiel au cours du processus de tri montrant le signal de fluorescence détecté et des images microscopiques de fluorescence des gouttes avant et après le tri positives

Littérature2

Biocapteurs bactériensLe +Microfluidique:Filtrer pour obtenir élevéActivitécouleurAmmoniac hydroxylase, déverrouiller5 -HydroxytryptophaneProduction efficace

5 - Hydroxytryptophane(du 5-HTP), un produit intermédiaire du métabolisme du tryptophane et un précurseur du neurotransmetteur sérotonine, a des effets tels que la régulation de l'humeur, l'amélioration du sommeil, le contrôle de l'appétit, etc. Biosynthèse comparée à l'extraction végétale ou à la synthèse chimiquedu 5-HTPAvec l'avantage d'un faible coût et d'une efficacité élevée. Tryptophane hydroxylase naturelle (TPH), il existe des problèmes d'activité insuffisante et de mauvaise stabilité dans les applications industrielles qui limitent leur production à grande échelle.Cette étude a été réalisée en développant uneSystème de tri unicellulaire de gouttelettes de mise à niveau de la peau à haut débitCellule DREMPlateforme de tri de gouttelettes microfluidiques (DTSP), en combinaison avec un biocapteur bactérien, permet deTPHDépistage efficace des mutants.

L'équipe du professeur Qin Huimin de l'Université de Tianjin a construitDeux types de bactéries, une sorte deBactéries productrices d'enzymes (EPB) pour l'expressionTPHMutants,Une sorte deDétection des bactéries (DB) pour la détectionL-Tryptophane (L-Trp), la concentration.Encapsulation unique à l'intérieur de la goutteEPBCellules, effectuerL-Trpàdu 5-HTPAprès transformation, réinjecter les bactéries de détection à l'intérieur des gouttelettes, selon le resteL-TrpTri des signaux fluorescentsnMutants hautement actifs, leur résistance à la chaleur et leur activité sont détectées et des analyses structurelles sont effectuées.

Plate - forme de criblage microfluidique à très haut débit à base de Gouttes (DTSP) et

utiliserMutations de saturation itératives (ISM) etcontreTPHFaire une évolution dirigée，Obtenez des mutations clés grâce à plusieurs tours de dépistage de mutations cibléesCorpsle M4-1(D129L/le Q132M/P103A/T236K) et，Augmentation de l'activité catalytique4.25Double, stabilité thermique améliorée3.2Le multiple.drop système de criblage MicrofluidiqueFiltrable par heure36Dix mille mutants,L'efficacité du criblage est beaucoup plus élevée que les méthodes traditionnelles et présente des avantages significatifs dans le processus de criblage de banques de mutations à grande échelle.

Basé sur des biocapteurs bactériens5-HPEDiagramme du processus universel de tri de gouttelettes microfluidiques à haut débit(A)Encapsulation et culture de banques mutantesB) DBInjection cellulaire et culture de gouttelettes(C)Séparation des gouttelettes positives

Ces cas pratiques publiés, capables de nous faire sentir plus intuitivement l'immensité de la technologie microfluidique dans le domaine de l'ingénierie enzymatiquePotentiel et valeur d'application pratique. Ces cas peuvent non seulement fournir aux chercheurs scientifiques une expérience et des enseignements précieux, mais aussi des idées et des orientations pour l'application de la technologie dans un plus grand nombre de scénarios.

Croire en microfluidique avec la biologie du tianjuéquipementAvec une analyse approfondie des cas réels, nous débloquerons davantage ses possibilités infinies dans le domaine de l'ingénierie enzymatique, propulserons la recherche en ingénierie enzymatique vers de nouveaux sommets, injecterons une forte impulsion dans le développement de l'industrie de la biotechnologie et laisserons plus d'innovations basées sur l'ingénierie enzymatique bénéficier à la société humaine. Ensemble, nous attendons avec impatience de découvrir d'autres percées technologiques et applications surprenantes lors d'enquêtes de cas ultérieures.