09,16,2026 5vues
Depuis sa création en 2014, tianju bio est basé sur la technologie microfluidique des gouttelettes et a proposé un système de culture cellulaire microfluidique des gouttelettes et de technologie de tri pour réaliser des fonctions importantes telles que la séparation cellulaire, la culture, la détection, le criblage dans des conditions contrôlables par l'oxygène lytique. Le système de tri unicellulaire de gouttelettes à haut débit (cellule drem), le système de culture de gouttelettes à haut débit (cellule Miss), le micromicromicromicromicroorganisme à haut débit (MMC) et l'evoluteur adaptatif des microorganismes du système millilitre (cellule Evol) quatre instruments ont été lancés, et les résultats de la recherche scientifique soutenus par l'équipement connexe couvrent de nombreux domaines tels que l'extraction de ressources microbiennes, l'alimentation, la médecine, la brasserie, l'ingénierie enzymatique. Tianju bio, en tant que promoteur important et important dans le domaine de la technologie microfluidique des gouttelettes domestiques, s'efforce toujours de fournir aux chercheurs scientifiques du monde entier une plate - forme technologique stable, efficace et innovante et des solutions, et est votre partenaire de confiance dans l'exploration de l'inconnu et la réalisation de percées.
Résumé des directions d'application des quatre cas publiés actuels de dispositifs microfluidiques
Domaine alimentaire:
Breeder mutagène combiné avec Adaptive evolutor atteint une nouvelle efficacité en biosynthèse
L'efficacité de la biotransformation du glycérol par CLOSTRIDIUM BUTYRICUM en 1,3 - propanediol (1,3 - PD) est limitée par sa faible tolérance à de nombreux facteurs de stress (en particulier le glycérol en tant que substrat, le 1,3 - PD en tant que produit final et l'acide butyrique en tant que sous - produit), ce qui réduit finalement la production de 1,3 - PD. L'équipe du professeur Qi xianghui de l'Université de Guangzhou a amélioré la tolérance et la capacité de production de 1,3 - PD de C. BUTYRICUM par l'intermédiaire du sélectionneur mutagène ARTP et de l'évolutionniste adaptatif MMC de Tianmu bio, brisant efficacement le goulot d'étranglement de la production synthétique de C. BUTYRICUM.
L'étude a permis d'obtenir la flore la plus tolérante à 160 G / L de glycérol par mutagénèse de souches sauvages par plasma à température ambiante atmosphérique (ARTP), tandis que l'Adaptive Laboratory Evolution (ALE) basée sur le Microbial microdrop Culture System (MMC) a produit une deuxième flore tolérante à 100 g / L de 1,3 - PD. Par la suite, par un brassage génomique des deux flore, on obtient finalement la souche gjh - 418 qui peut générer 60,12 G / L de 1,3 - PD avec un rendement de 1,72 G / l H. L'analyse transcriptionnelle des mutants par rapport aux souches sauvages suggère que 8 gènes pourraient être impliqués dans la régulation d'une tolérance élevée et d'une production élevée de 1,3 - PD par expression régulée à la hausse ou à la baisse.
Diagramme de flux de travail de l'évolution adaptative de CLOSTRIDIUM BUTYRICUM basé sur ARTP et MMC
Domaine pharmaceutique:
Génie génétique + évolution adaptative: une nouvelle voie de production d'acide Poly - 2 - hydroxybutanedioïque par tolérance à l'éthanol
L'acide Poly - 2 - hydroxysuccinique (p2hbd), produit par le champignon mycosoïde polycoccus, est un nouvel acide polyhydroxylique soluble dans l'eau avec des applications potentielles dans les domaines des Biomatériaux et de la biomédecine. En général, la fermentation aérobie du p2hbd avec du glucose comme source de carbone entraîne une perte de carbone (libération de dioxyde de carbone) par Décarboxylation du pyruvate en Acétyl - CoA. L'éthanol, substrat non fermentescible, présente un taux de réduction plus élevé par atome de carbone et un chemin de production d'Acétyl - CoA plus court que les sucres.
Une stratégie d'assemblage modulaire allant de l'oxydation de l'éthanol à la synthèse p2hbd. Module d'oxydation de l'éthanol sur fond bleu (module i)
Module de dérivation à l'Acide glyoxylique (Module II) sur fond violet et module de voie glycéogénique (module III) sur fond orange
L'équipe du professeur Zou Xiang de la Southwestern University a exploré la biosynthèse économique du carbone p2hbd, alimentée par l'éthanol comme source de carbone unique. On a d'abord découvert que l'éthanol pouvait être converti efficacement en p2hbd par un mécanisme de biosynthèse et qu'il activait spécifiquement le facteur de transcription cat8 pour réguler le shunt de l'Acide glyoxylique chez S. polyglobacillus. Sur la base de l'analyse transcriptomique sous stress éthanolique, une stratégie d'assemblage modulaire a été conçue pour équilibrer les trois modules de l'oxydation de l'éthanol, du shunt glyoxylique et de la voie glycéogénique, avec une régulation précise par ingénierie du promoteur. En outre, la stratégie d'évolution adaptative également réalisée par le système MMC améliore la tolérance à l'éthanol, permettant aux souches de s'adapter à des concentrations plus élevées et de transformer plus de produits. Cette souche coexprimée présente des rendements comparables lorsque l'éthanol est un substrat.
La souche mutante Egg 47 a finalement été obtenue et dans un fermenteur de 5 litres, la fermentation cellulaire au repos a permis d'obtenir des titres en p2hbd comparables au rendement - 66,7 ± 0,77 G / L et 0,87 G / g d'éthanol, respectivement. Les résultats offrent de nouvelles perspectives sur la transition économique du carbone des bioraffineries de troisième génération, des matrices éthanoliques aux biopolymères et aux produits chimiques.
Diagramme de la courbe de croissance des gouttelettes par rapport à la variation de la concentration d'éthanol dans le système MMC
Domaine acides aminés / Polypeptides:
Souche de tyrosine à haut rendement Domestication à faible pH augmente le potentiel d'industrialisation
La L - Tyrosine est un acide aminé aromatique non essentiel qui est la matière première de nombreux produits chimiques importants tels que la lévodopa, le resvératrol et l'hydroxytyrosol. Il est largement utilisé dans les industries alimentaires, pharmaceutiques et chimiques. Bien que de nombreuses études aient été menées sur la synthèse microbienne de la L - Tyrosine, ses propriétés de faible concentration limitent la production industrielle à grande échelle.
Pour augmenter la production de l - Tyrosine dans E. coli, l'équipe du professeur Zhou zheming de l'Université de Jiangnan a régulé à la hausse ou à la baisse le niveau d'expression de l'enzyme clé dans la voie de l'acide shikimique. La production a été encore améliorée par l'amélioration du système de transport de la L - Tyrosine et de la voie de biosynthèse de l'acide acétique. De plus, l'introduction de la voie phosphocétonase en combinaison avec l'ingénierie des cofacteurs dirige le flux de carbone vers la voie de l'acide shikimique.
Biosynthèse de l - Tyrosine à partir de glucose
Finalement, des souches optimales ont été obtenues après avoir évolué en laboratoire adaptatif pour s'adapter à un environnement à faible pH. Cette souche permet de produire 92,5 G / L de l - Tyrosine en 62 heures dans un fermenteur de 5 litres avec un rendement de 0266 G / g de glucose.
Situation de croissance des souches après évolution adaptative à différents pH et quantité de l - Tyrosine accumulée
Domaine Viticole:
La forte concentration d'acide lactique produite lors de la fermentation à l'état solide du white spirit chinois inhibe le métabolisme de la croissance de Saccharomyces cerevisiae, ce qui affecte le goût et la qualité du liqueur. L'équipe du professeur Fei guiming de l'Université de Nanchang a utilisé un plasma tempéré à chambre atmosphérique (ARTP) combiné à un système automatisé de culture de microgouttelettes microbiennes à haut débit (MMC) pour dépister les souches de Saccharomyces cerevisiae tolérantes à des concentrations élevées d'acide lactique.
Résultats de l'évolution adaptative des mutants à différentes concentrations d'acide lactique
Les résultats expérimentaux ont montré que les taux de croissance, l'intégrité cellulaire, la capacité de production d'éthanol et la teneur en composants aromatiques volatils des trois souches résistantes au lactate étaient significativement supérieurs à ceux de la souche originale ncuf309.5 sous un stress lactique de 4%. On note en particulier que la souche ncuf309.5-44, traitée par ARTP et obtenue en association avec le MMC Adaptive Laboratory Evolution, présente une augmentation de 93,65% de la do après 24 heures sous un stress lactique de 4%, une augmentation de 2,29 fois de la teneur en éthanol et reste stable après 10 passages successifs. De plus, sa teneur en composés volatils est augmentée de 60,69%. En résumé, cette étude fournit de nouvelles stratégies de dépistage pour le développement de Saccharomyces cerevisiae résistantes au lactate et constitue une base importante pour la sélection microbienne pour la fermentation du white spirit à l'état solide.
Exploration des ressources microbiennes:
Système de culture de gouttelettes révolutionne la culture microbienne, aide à l'extraction de ressources microbiennes
Les cultures bactériennes pures sont essentielles à l'étude de la culture microbienne. Les méthodes traditionnelles à base de plaques solides, de microplaques et de microréacteurs sont limitées par la lourdeur des opérations et le faible débit, ce qui entrave les progrès rapides de la recherche en culture microbienne.
Pour relever ces défis, l'équipe du professeur Tong Zhang de l'Université Tsinghua a développé avec succès le système de microculture de gouttelettes monocellulaires (Miss Cell), une plate - forme automatisée à haut débit qui utilise la technologie microfluidique de gouttelettes pour la séparation, la culture et le criblage de microclones microbiens. Le système est capable de générer de grandes quantités de gouttelettes unicellulaires en peu de temps et de cultiver, cribler et collecter des colonies monoclonales, permettant un processus tout - en - un de l'isolement microbien à la sélection.
Dans ce Protocole, nous montrons l'application de ce système en prenant l'exemple de l'isolement et de la culture du microbiote Intestinal Humain, et nous le comparons à la méthode de culture en plaques solides en termes d'efficacité d'isolement microbien, de performance de culture monoclonale et de flux de criblage. Le processus expérimental est simple et la consommation de réactifs extrêmement faible. Capable de cultiver une plus grande variété d'espèces microbiennes intestinales par rapport à la méthode de culture sur plaque solide, Miss Cell offre un potentiel et une valeur énormes pour la recherche en culture microbienne.
Isolement monoclonal de microorganismes intestinaux dans des cellules Miss et résultats de culture
(A) diagramme de flux de travail pour l'isolement, la culture et l'identification du microbiote intestinal
(B, d) analyse au niveau de la famille des colonies monoclonales obtenues par culture isolée du microbiote intestinal
(C, e) analyse au niveau du genre de colonies monoclonales obtenues par culture isolée du microbiote intestinal
Domaine de l'ingénierie enzymatique:
La technologie microfluidique apporte des améliorations révolutionnaires de l'activité enzymatique et de la stabilité
Le D - alodonose est un Cétohexose rare à faible teneur en calories qui a des fonctions physiologiques telles que l'abaissement de la glycémie, l'antioxydation et est un édulcorant alternatif populaire dans les domaines alimentaire et pharmaceutique. Sa biosynthèse dépend de la cétose 3 - isomérase (keases), mais les enzymes existantes ont une faible efficacité catalytique et une mauvaise stabilité, ce qui limite la production industrielle et les applications, et il est urgent de développer des keases plus efficaces et plus stables. 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 ultra - haut débit.
L'équipe du professeur Qin Huimin de l'Université des sciences et de la technologie de Tianjin, basée sur la conception rationnelle et l'évolution dirigée de la structure, a modifié l'isomérase différentielle d - alodonose 3 (sfdae) pour construire une banque de mutations contenant environ 2 millions de mutants, en utilisant la plate - forme de tri Microfluidique de gouttelettes drem cell de Tianjin bio combinée à un biocapteur codé génétiquement du régulateur transcriptionnel de la réponse du D - alodonose pour le suivi en temps réel de la production de D - alodonose, le tri permettant d'obtenir des souches à haut rendement et la détection enzymatique active après l'expansion de la culture.
Après plusieurs tours de tri par Fads, le Mutant m3 - 2 a finalement été identifié avec une efficacité catalytique 17 fois supérieure à celle du sfdae sauvage. Le Mutant m3 - 2 présente une efficacité catalytique et une stabilité thermique plus élevées dans la réaction d'isomérisation du D - fructose en D - allocétose.
Construction de la Bibliothèque de mutants daease et processus de criblage microfluidique à base de gouttelettes et détection de l'activité daease par chromatographie liquide à haute performance
Tianju bio a toujours cru fermement que l'innovation systémique peut apporter des possibilités infinies! Notre technologie microfluidique Deep Lab Drop est conçue non seulement pour créer des instruments scientifiques nationaux sophistiqués, mais aussi pour fournir à chaque chercheur scientifique à la pointe des sciences de la vie un « outil de prédilection» qui vous aidera à filtrer plus rapidement et à cultiver de manière plus optimale, en travaillant ensemble pour franchir le pas de la recherche fondamentale aux applications industrielles.
Cette compilation de résultats n'est qu'un début, et ensuite, nous allons plonger de manière irrégulière dans chaque vertical pour le partager et l'interpréter en détail pour vous:
1, comment ces études publiées dans des revues sont - elles réalisées avec notre équipement?
2, dans les domaines de l'ingénierie enzymatique, du développement de médicaments anticorps, du criblage de souches industrielles et d'autres domaines, quels sont exactement les points critiques de douleur résolus par la technologie des microgouttelettes?
3, quelles conceptions expérimentales originales et expériences réussies nos clients peuvent partager?
Merveilleux, nous vous invitons à rester attentifs! Si vous êtes particulièrement intéressé par une application dans un domaine particulier, n'hésitez pas à laisser un message dans notre zone de commentaires pour nous le dire, vos préoccupations seront une référence importante pour notre prochain numéro sur le sujet!
À propos de la plateforme de sélection de souches à haut débit de tianju Bio
La plate - forme de souches à haut débit peut être continuellement itérée pour développer rapidement une nouvelle génération de souches améliorées, en ciblant de nouvelles matières premières, de nouvelles exigences de processus ou des objectifs d'amélioration de l'efficacité / qualité, tout en maintenant la technologie et la compétitivité des produits.
À propos de nous
Tianju bio se concentre sur le développement et l'application de l'équipement instrumental dans le domaine de la sélection biologique, s'engage à améliorer le modèle de développement des souches traditionnelles de l'industrie grâce à une technologie de mutation à haut rendement et à une technologie de criblage à haut débit, à renforcer l'efficacité de l'industrie de la biofabrication et à améliorer la compétitivité de base de notre industrie biologique. Dédié à fournir d'excellentes solutions pour l'industrie "faible efficacité de développement et de criblage de cellules et de souches", "coût élevé de l'équipement associé", "difficulté d'atterrissage industriel", etc.
