但做酵母培養(yǎng)的同學(xué)們，這些坑你一定踩過(guò)：
取樣焦慮：為了測(cè)pH和OD，不得不中斷搖瓶培養(yǎng)，打開(kāi)蓋子的瞬間污染風(fēng)險(xiǎn)飆升
數(shù)據(jù)盲區(qū)：傳統(tǒng)離線檢測(cè)只能看到“快照”，錯(cuò)過(guò)關(guān)鍵表達(dá)時(shí)間窗
計(jì)數(shù)玄學(xué)：光散射法測(cè)細(xì)胞濃度，面對(duì)出芽酵母或不規(guī)則形態(tài)時(shí)總是“飄忽不定”
通量瓶頸：想優(yōu)化培養(yǎng)條件？96個(gè)條件要搖多少瓶子、熬多少個(gè)夜？
本文將介紹如何運(yùn)用BioLector微型生物反應(yīng)器和Multisizer 4e庫(kù)爾特計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)酵母培養(yǎng)條件的優(yōu)化和細(xì)胞生長(zhǎng)的精準(zhǔn)表征，讓工藝開(kāi)發(fā)周期從“按月算”變成“按天算”！
優(yōu)化培養(yǎng)條件：
BioLector高通量篩選
BioLector微型生物反應(yīng)器是一款小型化、自動(dòng)化的高通量篩選系統(tǒng)，可同時(shí)監(jiān)測(cè)pH、生物量、氧飽和度、振蕩速度和熒光強(qiáng)度等多項(xiàng)培養(yǎng)參數(shù)。最關(guān)鍵的是，所有參數(shù)均可在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無(wú)需停止振蕩或取樣，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。
實(shí)驗(yàn)案例：pH對(duì)蛋白表達(dá)的影響
以表達(dá)綠色熒光蛋白（GFP）的Hansenula polymorpha為模型，研究人員利用BioLector的微量流體32孔FlowerPlate微孔板，在pH 4.0-6.5范圍內(nèi)設(shè)置了多個(gè)pH梯度進(jìn)行培養(yǎng)。通過(guò)在線監(jiān)測(cè)GFP信號(hào)和pH值，系統(tǒng)評(píng)估了不同pH條件對(duì)蛋白表達(dá)的影響。
關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，pH值越低，GFP表達(dá)啟動(dòng)越早，表達(dá)速率也越高。當(dāng)pH設(shè)定為4.0時(shí)，蛋白的時(shí)空產(chǎn)率（STY）達(dá)到最高。這一發(fā)現(xiàn)為優(yōu)化酵母蛋白表達(dá)工藝提供了重要參考。
漢遜酵母微流控批次培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)GFP在線檢測(cè)與pH在線調(diào)控/監(jiān)測(cè)。
* 計(jì)算漢遜酵母在不同pH值培養(yǎng)條件下所達(dá)到的GFP時(shí)空產(chǎn)率（STY）
** Space-time-yield (STY) ：時(shí)空產(chǎn)率，指單位培養(yǎng)體積、單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物的生成量（通常單位為g·L?1·h?1或mg·L?1·h?1），是評(píng)估生物工藝效率的關(guān)鍵參數(shù)。
借助BioLector的微量流體功能，研究人員可在一塊微孔板上同時(shí)進(jìn)行多達(dá)32個(gè)平行培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)置不同的pH值。這種高通量篩選能力大大加速了工藝開(kāi)發(fā)進(jìn)程，使研究人員能夠快速確定最佳培養(yǎng)條件。
細(xì)胞生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)：
Multisizer 4e精準(zhǔn)表征
細(xì)胞大小是揭示多種細(xì)胞機(jī)制的關(guān)鍵參數(shù)，包括細(xì)胞周期、滲透調(diào)節(jié)、細(xì)胞死亡、致病機(jī)制、吞噬作用和物種多樣性等。Multisizer 4e采用經(jīng)典的庫(kù)爾特原理，可檢測(cè)200 nm至1,600 μm范圍內(nèi)的顆粒，不受顆粒性質(zhì)或光學(xué)特性的影響。
庫(kù)爾特原理
懸浮在電解質(zhì)溶液中的顆粒通過(guò)微小圓柱形孔道時(shí)，孔道兩側(cè)電極產(chǎn)生的電流會(huì)被通過(guò)的顆粒瞬間阻斷，產(chǎn)生與顆粒體積成正比的電壓脈沖。脈沖數(shù)量反映顆粒計(jì)數(shù)，脈沖幅度反映顆粒體積。這一原理使研究人員能夠精確測(cè)定樣品的體積、數(shù)量和細(xì)胞濃度，并實(shí)時(shí)檢測(cè)細(xì)胞大小變化。
實(shí)驗(yàn)應(yīng)用
使用100 μm孔徑和數(shù)字脈沖處理（DPP）技術(shù)，研究人員對(duì)酵母培養(yǎng)物進(jìn)行了詳細(xì)分析。DPP技術(shù)可采集、存儲(chǔ)和顯示每個(gè)獨(dú)立的脈沖信號(hào)，支持后續(xù)對(duì)脈沖譜的任意區(qū)域進(jìn)行單獨(dú)分析。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該酵母培養(yǎng)物中的細(xì)胞大小分布在2-13 μm范圍內(nèi)。通過(guò)選擇特定大小范圍（如2.8-7 μm），可生成詳細(xì)的細(xì)胞體積分布直方圖，為研究細(xì)胞群體異質(zhì)性提供精確數(shù)據(jù)。
Multisizer 4e的DPP技術(shù)可回溯分析特定脈沖區(qū)間，上圖為脈沖高度vs寬度散點(diǎn)圖；下圖為對(duì)應(yīng)的粒徑分布直方圖，展現(xiàn)酵母群體的異質(zhì)（樣品中酵母細(xì)胞的粒徑分布（直徑，μm））
技術(shù)優(yōu)勢(shì)
DPP技術(shù)提供超高分辨率和準(zhǔn)確度（可檢測(cè)1 mL樣品中的1個(gè)顆粒），這是其他現(xiàn)有技術(shù)難以企及的。Multisizer 4e可廣泛應(yīng)用于：比較不同環(huán)境條件下的細(xì)胞大小以優(yōu)化培養(yǎng)條件、評(píng)估不同時(shí)間點(diǎn)的樣品以研究細(xì)胞大小隨時(shí)間的變化，以及創(chuàng)建培養(yǎng)條件進(jìn)行長(zhǎng)期測(cè)量等。
聯(lián)合應(yīng)用優(yōu)勢(shì)1+1>2：
從工藝開(kāi)發(fā)到質(zhì)量控制的閉環(huán)
當(dāng)BioLector XT遇上Multisizer 4e，你的酵母工藝開(kāi)發(fā)進(jìn)入“加速模式”：
階段 | BioLector XT | Multisizer 4e |
早期篩選 | 32個(gè)pH/營(yíng)養(yǎng)條件并行測(cè)試，在線鎖定最優(yōu)參數(shù) | 快速評(píng)估細(xì)胞活力與均一性 |
過(guò)程監(jiān)控 | 實(shí)時(shí)生物量、溶氧趨勢(shì)，預(yù)判產(chǎn)物積累峰 | 取樣檢測(cè)細(xì)胞大小分布，解讀生理狀態(tài) |
放大驗(yàn)證 | 數(shù)據(jù)直接用于生物反應(yīng)器放大模型 | 標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)控，確保批次一致性 |
BioLector微型生物反應(yīng)器和Multisizer 4e庫(kù)爾特計(jì)數(shù)器均為桌面型設(shè)計(jì)，具有直觀的用戶界面，可輕松集成到任何實(shí)驗(yàn)室中。兩款設(shè)備的聯(lián)合使用，為酵母培養(yǎng)優(yōu)化和監(jiān)測(cè)提供了從培養(yǎng)條件篩選到細(xì)胞表征的完整解決方案。
BioLector的高通量在線監(jiān)測(cè)能力與Multisizer 4e的高精度細(xì)胞表征技術(shù)相輔相成，幫助研究人員快速篩選最佳培養(yǎng)條件，深入理解細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，從而顯著提高篩選效率、工藝開(kāi)發(fā)水平和規(guī)?；a(chǎn)能力。
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
立即行動(dòng)
酵母工藝開(kāi)發(fā)的“快準(zhǔn)狠”時(shí)代已經(jīng)到來(lái)！
無(wú)論是合成生物學(xué)的高通量菌株篩選
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