背景介紹
在合成生物學(xué)加速向各個應(yīng)用領(lǐng)域滲透的今天，微生物資源的挖掘與利用正成為推動綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)修復(fù)及生物醫(yī)藥創(chuàng)新的重要引擎。尤其是深海、腸道、土壤等環(huán)境作為地球上豐富、多樣的微生物基因庫，蘊(yùn)藏著無數(shù)尚未被開發(fā)的代謝潛力與功能元件，然而傳統(tǒng)依賴人工操作的篩選與培養(yǎng)方法，通量低、周期長、微環(huán)境不可控，嚴(yán)重限制了科研團(tuán)隊對這片“暗物質(zhì)"世界的探索效率。
天木生物微流控自動化平臺，將微生物的篩選與鑒定推向百萬級菌株的超高通量時代，大幅提升功能菌株的捕獲效率與精準(zhǔn)度，助力微生物資源挖掘?qū)崿F(xiàn)效率革命，為合成生物學(xué)從實驗室走向應(yīng)用落地注入全新動能。
微流控優(yōu)勢與自動化優(yōu)勢：突破篩選瓶頸的核心動力
天木生物新型微流控自動化平臺融合了微流控技術(shù)與自動化技術(shù)的雙重優(yōu)勢，為微生物篩選提供新路徑。
l 傳統(tǒng)基于手工平板挑克隆模式完成菌株篩選鑒定，通量只有102；
l 基于平板的大設(shè)施平臺效率相比于人工手段有所提升，但通量也只有103，并且設(shè)備昂貴，流程繁瑣；
l 基于微流控的手工模式可以快速完成菌株庫的降維，但瓶頸在后續(xù)人工菌株鑒定效率無法匹配微流控的超高通量。
相比之下，微流控自動化平臺僅需3天，即可完成100萬單克隆篩選，并直接輸出10–100株目標(biāo)菌株，核心設(shè)備占用時間不足3小時。效率提升近1000倍，成本降低近1000倍，更實現(xiàn)24小時無人值守、無操作誤差、多流程并行與數(shù)據(jù)串聯(lián)輸出——從“年"到“天"，不只是速度的飛躍，更是篩選能力的質(zhì)變。
應(yīng)用案例：土壤微生物資源高效挖掘
l 天木生物微流控培養(yǎng)分選系統(tǒng)通過單液滴包裹，單次實驗可生成5000-20000個液滴，實現(xiàn)單細(xì)胞級精準(zhǔn)操控。
l 液滴經(jīng)培養(yǎng)后，基于OD檢測精準(zhǔn)地打印到孔板對應(yīng)的孔位。
l 打印后的孔板后續(xù)自動化接管，從培養(yǎng)基的添加到培養(yǎng)，從PCR擴(kuò)增到菌株保藏全程無人值守。提高設(shè)備利用率，縮短實驗周期。
l 即時獲取實驗結(jié)果，消除人為誤差，保障數(shù)據(jù)一致性。
搭配自研生物信息學(xué)分析工具，自動化分析菌株鑒定結(jié)果，生成菌株孔板對應(yīng)信息列表和生物多樣性分析報告。實現(xiàn)快速菌株篩選，定位，去重，鑒定，分析。讓土壤微生物資源的挖掘從“大海撈針"變?yōu)椤熬珳?zhǔn)捕撈"。試劑用量僅為傳統(tǒng)方法的千分之一，單克隆篩選成本低至0.1元。
結(jié)語：開啟微生物資源挖掘新紀(jì)元
天木微流控自動化平臺不僅是對傳統(tǒng)篩選方式的創(chuàng)新，更是對合成生物學(xué)DBTL循環(huán)效率的系統(tǒng)性提升。天木團(tuán)隊將繼續(xù)秉持創(chuàng)新精神，不斷優(yōu)化和升級微流控自動化技術(shù)，持續(xù)提升平臺的性能和功能，助力科研團(tuán)隊從環(huán)境中發(fā)掘新菌種、新基因、新功能，致力于為合成生物學(xué)領(lǐng)域提供更加高效、更加便捷的菌株篩選解決方案。
關(guān)于天木生物高通量菌種選育平臺
微流控自動化平臺以液滴微流控篩選體系為核心，針對新原料、新工藝要求或進(jìn)一步提高效率/質(zhì)量的目標(biāo)，快速開發(fā)出新一代的改良菌株，保持技術(shù)優(yōu)勢和產(chǎn)品競爭力。
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