Недавно команда Чжу Даочэна из Института физической энергии Цзянсуского университета опубликовала в « Insect Science» результаты исследования под названием « Single - cell micoliter droplet screening microfluidic system enables high - throughput isolation and * * of lignin - degrading bacteria from the termite gut».Микроконтрольная система, основанная на одноклеточных микролитических каплях, способствует разделению потока и культивированию термитов."И". Исследование будетВысокопроизводительная микромодернизированная система капельной культуры (MISS cell)Применение к микробиологическим исследованиям кишечника термитов обеспечивает мощный методологический инструмент для извлечения функциональных ресурсов микроорганизмов, которые трудно культивировать.

I. Предыстория исследования:

Древесин является ключевым компонентом растительной биомассы, и его эффективное разложение и преобразование являются трудностями в использовании ресурсов биомассы. Как естественная система разложения древесной целлюлозы, кишечник термитов содержит большое количество нерастворимых микробных ресурсов, особенно с большим потенциалом разложения древесины. Однако традиционный метод таблеток агара затрудняет полный доступ к микробиологическому разнообразию, что серьезно ограничивает разработку и использование соответствующих микробиологических ресурсов.

II. Методы исследования:

Это исследование посвящено термитам (Насутитермы tiantongensisДля образца, его кишечная микробиологическая суспензия культивируется двумя способами:

• Традиционный метод таблеток агара:
Использование лигнина в качествеЕдиныйТвердые питательные среды из источников углерода отделяются разметкой.

• Методы MISS Cell:
Основываясь на технологии микроконтроля потока капель, кишечная флора рассеивается только в отдельные микромодернизированные капли.Каждая капля представляет собой замкнутое, независимое жидкостно - ограниченное пространство, которое эффективно избегает конкуренции между колониями и обеспечивает идеальную среду для роста уязвимых и труднокультивируемых штаммов.

В исследовании использовался метод расширительного секвенирования гена 16S rRNA для систематического сравнительного анализа разнообразия штаммов, полученных двумя методами.

III. Результаты исследования:

1. Значительное повышение эффективности разделенияА.

Система MISS Cell выделена.477 чел.лигнин разлагает бактериальные колонии, в то время как традиционные методы получают только73 человекаКоличество колоний увеличилось примерно в 6,5 раз, что свидетельствует о его значительном преимуществе с точки зрения эффективности разделения микроорганизмов.

2. Расширение возможностей для улавливания биологического разнообразияА.

Оба метода получили в общей сложности 97 модулей классификации операций (OTUS). Из них существует 31 метод MISS cell (31,96%) и 20 традиционных методов (20,62%).

Система MISS cell получила на 16,7% больше OTU, чем традиционный метод.

Микробное сообщество, полученное культурой MISS cell, имеет более высокое разнообразие по сравнению с традиционным методом таблеток агара, что указывает на то, что система является эффективным инструментом для получения невостребованных микробных ресурсов.

3. Структурные различия сообществ:
Оба метода успешно захватили основные бактериальные группы, такие как метаморфические и толстостенные бактерии, но на уровне родовой классификации MISS cell демонстрирует более богатый видовой состав, успешно получая множество известных функциональных видов, включая стрептомию и псевдоодноклеточные бактерии, а также большое количество неклассифицированных микробов.

Выводы исследования:
Это исследование показывает,Система MISS CellБлагодаря своей уникальной системе микрокапельного культивирования, которая позволяет более эффективно и всесторонне отделять бактерии, разлагаемые лигнином в кишечнике термитов, эффективно преодолевает технические ограничения традиционных методов культивирования. Эта технология обеспечивает надежную техническую поддержку для извлечения ресурсов и функционального развития труднокультивируемых микроорганизмов в сложных образцах окружающей среды.

О компании MISS Cell

Single - cell Microliter - droplet Culture Omics System (MISS cell culture omics) - это миниатюрное высокопроизводительное оборудование для выращивания и сортировки одноклеточных культур, разработанное на основе технологии микроконтроля потока капель, однократные эксплуатационные эксперименты могут обрабатывать около 5000 - 2000 капель (500 - 4000 моноклонов), после образования капель хранятся в высоковоздухопроницаемых трубопроводах для инкубации (0 - 60 дней) и, наконец, с помощью оптических сигналов (OD, флуоресценции, химии и и т. Д.) для разделения бактерий в окружающей среде на уровне одноклеточных культур. Капли сортируются и хранятся в пористой пластине.

Четыре основных преимущества

1.Каплевая система

Основным преимуществом MISS cell является его уникальный дизайн микромодернизированной системы капель, которая является независимым реактором и получает более высокое изобилие видов по сравнению с традиционной культурой разделения агара.

2.Эффективное разделение культур

MISS cell создает независимую и однородную среду для выращивания микрокапель для каждой микробной клетки, эффективно избегая перекрестного загрязнения и подавления конкуренции между колониями, обеспечивая оптимальные условия для роста низкообогащенных и труднокультивируемых штаммов

3.Высокий уровень автоматизации

После того, как образец был загружен на борт, MISS cell автоматизировала весь процесс сбора из подготовки, инкубации, обнаружения, сортировки и целевых капель

4.Богатые сценарии применения

MISS cell в высокой пропускной способности скрининг бактерий, дрожжей, плесени, актинобактерий, водорослей и т.д.; Выделение и скрининг микроорганизмов окружающей среды; Анаэробные бактерии, азотофиксирующие бактерии и другие специальные газовые микроорганизмы окружающей среды; Эволюция ферментов, скрининг антител, скрининг лекарств, синтетическая биология и другие сценарии могут быть эффективно применены