生物量热仪

上一篇推文，介绍了WIGGENS的CGQ生物量在线监测系统，在微生物（细胞）效能评价/菌种筛选的应用。 本期介绍生物量监测在微生物（细胞）培养条件优化中的应用。培养基为微生物（细胞）的生长提供环境条件以及碳源，氮源，生长因子等。培养基具有通用性，但每种培养物都有特殊性。在通用培养基的基础上针对培养物的特性做适当的调整或成分添加，对目的产物的高效产出，具有重要正作用。 下图是德国法兰克福歌德大学，使用CGQ生物量监测系统对Saccharomyces cerevisiae (一种酿酒酵母)在不同碳源组分中的生长曲线。 三种碳源Glc（葡萄糖）、Gal（半乳糖）、Mal（酰胺）不同浓度对酿酒酵母的生长有着明显的影响，对迟缓期和对数期的影响显著。碳源各组分浓度不同，对酿酒酵母进入平台期的时间甚至有超过6小时的差距影响。这对注重效率的工业发酵来说，减少迟缓期的时间段，有着重要的参考意义。 下图是，在M9培养基中，通过加入不同浓度的甘油，Escherichia coli (大肠杆菌)的生长曲线 从上图大肠杆菌的生长曲线可以看出，在M9培养基中，甘油浓度是对大肠杆菌最终生长量的最大影响因素。0.4%的甘油浓度对比0.1%的甘油浓度，对数生长期有明显提升，最终得到的生物量也是低浓度甘油的4倍以上。 下图是通过培养过程的摇瓶补液，CGQ进行的实时生物量监测。 在大肠杆菌培养中，通过LIS摇瓶补液系统，在摇瓶培养过程中进行在线补入缓冲液，缓冲液对pH值进行了调节。在使用LB培养基培养大肠杆菌的过程中，对生物量的限制的最大因素不是培养基组分，而是pH值，持续的进行pH调节，可以有效的增加生物量，提高培养基的利用率。更多的CGQ生物量监测应用，请参考如下文献：[1]Tripp et al (2017):Establishing a yeast-based screening system for discovery of human GLUT5inhibitors and activators (Nature – Scientific Reports)[2]Bruder, S. &Boles, E. (2017): Improvement of the yeast based (R)-phenylacetylcarbinol productionprocess via reduction of by-product formation (Biochemical EngineeringJournal).[3]Gottardi et al. (2017):De novo biosynthesis of trans-cinnamicacidderivatives in Saccharomycescerevisiae (AppliedMicrobiology and Biotechnology).[4]Bracharz et al. (2017):The effects of TORC signal interference on lipogenesis in theoleaginous yeast Trichosporonoleaginosus (BMCBiotechnology). [5]Bruder et al. (2016):Parallelised onlinebiomass monitoring in shake flasks enables efficient strain and carbon sourcedependent growth characterisation of Saccharomycescerevisia (MicrobialCell Factories).

上一篇推文，我们介绍了WIGGENS的CGQ生物量在线监测系统监测微生物或细胞的生长阶段，本期我们介绍生物量监测对微生物（细胞）效能评价/菌种筛选的应用。 首先我们来看一篇使用CGQ系统监测生物量的已发表文献。 Bruder et al. (2016):Parallelised onlinebiomass monitoring in shake flasks enables efficient strain and carbon sourcedependent growth characterisation of Saccharomycescerevisia (MicrobialCell Factories). Bruder对酿酒酵母的高效菌株（CEN.PK2-1C）和碳源依赖性生长特性监测。 上图中生物量曲线（OD值）是CGQ系统实时在线测量。葡萄糖浓度和酒精浓度用在线生化分析仪进行实时在线监测的数据。 从上图的数据曲线中我们可以清晰的看出生物生长量与培养基中葡萄糖浓度和酒精产量三者的关联性。发酵过程希望使用的菌种是能够更高效率的将糖类等底物转化为酒精。底物与产物的效能比是对酿酒酵母菌株效能的最直接评价。 CGQ和生化分析仪的在线监测联合使用，可以对菌种的综合效能进行直观评价。 对微生物或细胞的突变体研究，是寻找高效菌种的一种有效手段。突变体与野生型的对比研究，用于对突变体进行效能评估。 上图是德国最格赖夫斯瓦尔德大学（成立于1456年），使用CGQ系统对Staphylococcus aureus（金黄葡萄球菌）野生型和突变体生物量分析。 作为菌种筛选的有力工具，CGQ系统可以对同一培养条件下，或不同培养条件下的生物量进行实时监控，根据生物量的监测数据对菌种筛选提供数据支持。 CGQ与生化分析仪同时使用，可以对多参数相关性进行综合评估，有效的拓展了应用范围，可以通过多参数变化，对微生物效能进行综合评价。更多的CGQ生物量监测应用，请参考如下文献：[1]Tripp et al (2017):Establishing a yeast-based screening system for discovery of human GLUT5inhibitors and activators (Nature – Scientific Reports)[2]Bruder, S. &Boles, E. (2017): Improvement of the yeast based (R)-phenylacetylcarbinol productionprocess via reduction of by-product formation (Biochemical EngineeringJournal).[3]Gottardi et al. (2017):De novo biosynthesis of trans-cinnamic acidderivatives in Saccharomycescerevisiae (AppliedMicrobiology and Biotechnology).[4]Bracharz et al. (2017):The effects of TORC signal interference on lipogenesis in theoleaginous yeast Trichosporonoleaginosus (BMCBiotechnology). [5]Bruder et al. (2016):Parallelised onlinebiomass monitoring in shake flasks enables efficient strain and carbon sourcedependent growth characterisation of Saccharomycescerevisia (MicrobialCell Factories).

什么是CGQ？CGQ （Cell Growth Quantifier）系统，是一种在线实时监测摇瓶中生物量设备，通过摇瓶底部光学检测器，对培养物进行实时跟踪检测。测量时不需要将摇瓶从摇床中取出，也无需停止摇床运作，CGQ 系统通过专利的光学测量技术，自动监测生物量浓度。使用CGQ可以获取高准确率的生物生长动力学曲线。相对于传统的取样检测有着无可比拟的优势。 传统摇瓶中生物量检测方式传统的手动取样检测有诸多弊端：* 时间成本高（每个摇瓶的测量数据获得需要几分钟） * 手动测量 ，无法完成定时自动测量* 效率低（定时，手动操作，数据获取密度低） * 侵入性（因为需要取样测量，培养体积会变小，培养环境会改变） * 运行成本高 (需要耗材) * 每次测量取样，存在污染风险 CGQ工作原理CGQ通过底部的LED灯发射光线，检测器通过OD600nm波长进行生物量测定。生物量与检测器的光线检测量成正比。 CGQ光学法检测原理 位于摇瓶底部的LED发光及检测器 使用者可精确的实时监测生物量和生长曲线 CGQ在线检测产品特点：* 非侵入性（放置于培养瓶底部，不与培养基接触）* 持续性好，不会对微生物/ 细胞生长造成影响* 自动测量；节省操作时间和成本* 实时测量* 对任何偏差反应迅速* 数据采集量大* 在设定时间内对工艺过程进行详细监测* 平行反应监测* 可以同时监测最多16 个摇瓶 操作步骤简单：将检测器置于摇瓶底部，用于监测生物量。检测组件与培养液没有接触在摇瓶上，罩上黑色罩子，防止外界光线对检测的干扰数据收集器收集传感器信号，发送到CGQ数据中心，进行信息处理CGQ软件，通过数据处理，显示各个检测摇瓶的生物量适用于各种现有实验室培养系统：CGQ 系统可以用于多种科学应用：生长曲线指引的蛋白表达；培养基开发/优化；菌种筛选/比较；监测限制因素以及染菌；分析生长动力学曲线；优化培养条件；在线监测嗜热微生物等

pspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong什么是CGQ？/strong/span/ppCGQ （Cell Growth Quantifier）系统，是一种在线实时监测摇瓶中生物量设备，通过摇瓶底部光学检测器，对培养物进行实时跟踪检测。测量时不需要将摇瓶从摇床中取出，也无需停止摇床运作，CGQ 系统通过专利的光学测量技术，自动监测生物量浓度。使用CGQ可以获取高准确率的生物生长动力学曲线。相对于传统的取样检测有着无可比拟的优势。/ppbr//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong传统摇瓶中生物量检测方式/strong/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/2a99060a-0161-4d06-9bcb-f970c3259735.jpg" title="1.jpg"//ppbr//ppbr//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong传统的手动取样检测有诸多弊端：/strong/span/pp时间成本高（每个摇瓶的测量数据获得需要几分钟） /pp手动测量 ，无法完成定时自动测量/pp效率低（定时，手动操作，数据获取密度低） /pp侵入性（因为需要取样测量，培养体积会变小，培养环境会改变） /pp运行成本高 (需要耗材) /pp每次测量取样，存在污染风险/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strongCGQ工作原理/strong/span/ppCGQ通过底部的LED灯发射光线，检测器通过OD600nm波长进行生物量测定。生物量与检测器的光线检测量成正比。/ppbr//ppbr//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/e8b65411-0758-47e4-90f1-377baab362a1.jpg" style="" title="2.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/7ec2c9b1-1389-4d91-b53a-12a65b6d8c6d.jpg" style="" title="3.jpg"//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong使用者可精确的实时监测生物量和生长曲线/strong/span/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/e9e74d80-932b-4e6e-8bc0-5a128944277b.jpg" title="4.jpg"//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strongCGQ在线检测产品特点：/strong/span/pp非侵入性（放置于培养瓶底部，不与培养基接触）/pp持续性好，不会对微生物/ 细胞生长造成影响/pp自动测量；节省操作时间和成本/pp实时测量/pp对任何偏差反应迅速/pp数据采集量大/pp在设定时间内对工艺过程进行详细监测/pp平行反应监测/pp可以同时监测最多16 个摇瓶/ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong操作步骤简单：/strong/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/561b2374-a548-42cc-8ada-44b606857be9.jpg" title="6.jpg"//ppspan style="color: rgb(0, 176, 240) "strong适用于各种现有实验室培养系统：/strong/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/6aca9de1-7c75-4c34-832a-8a7ed64836e4.jpg" style="" title="7.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/bcd718f5-b9d7-4031-8f0f-467e7ed8ccf8.jpg" style="" title="8.jpg"//pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9a177d36-10ca-4094-9a9d-8e11140122b9.jpg" style="" title="9.jpg"//ppCGQ 系统可以用于多种科学应用：生长曲线指引的蛋白表达；培养基开发/优化；菌种筛选/比较；监测限制因素以及染菌；分析生长动力学曲线；优化培养条件；在线监测嗜热微生物等。/pp class="t"strongspan style="color: rgb(0, 176, 240) "关于北京桑翌实验仪器研究所/span/strong/ppShinetek Instruments Research Institute 成立于2000 年，是一家集研发、生产、贸易于一体的集体所有制股份合作企业，公司为国家级高新技术企业。公司主营业务是为生命科学研发生产领域的客户提供一站式解决方案，尤其专注于生物培养设备及生物培养上下游设备的研发生产及系统集成。/p

法国LOV（Laboratoire d'Océanographie de Villefranche-sur-Mer；索邦大学和法国国家科学研究中心的联合研究单位）实验室的科学家Laetitia等人利用UVP的水下原位观测结果，结合机器学习模型，预测了19个浮游动物类群（ESD范围为1-50mm）的全球生物量分布，并探讨了其与环境因素的关系。研究背景浮游动物存在于全球所有海洋中，它们在海洋食物网和生物地球化学循环中发挥着重要的作用，是生物碳泵的主要驱动力，并为维持鱼类群落的稳定作出了巨大贡献。但浮游动物对环境条件很敏感，因此被认为是海洋变化的哨兵。它们的分布受到海洋中物理、化学、以及生物因素的相互作用及调控。为了更好地理解浮游动物的重要性，需要对浮游动物的生物量和功能群进行全球定量评估。目前只有少数浮游动物群体的全球分布得到了很好的研究，这些群体通常使用浮游生物网采样。但还有很多浮游动物类群非常脆弱，非常容易受到浮游生物网的破坏，或者易在固定液中保存不良，导致它们的生物量和在海洋生态系统中的生态作用被低估。在这种情况下，使用非侵入式的原位成像方法对浮游动物进行研究，显得尤为必要。在众多水下原位成像系统中，只有水下颗粒物和浮游动物原位成像系统（UVP）在全球范围内被广泛应用。研究过程Laetitia等人通过对全球范围内2008年-2019年之间获得的超过3549个UVP剖面（0-500米，图1）上的466872个个体进行了分类，估计了它们的个体生物量，并使用分类特定的转换因子将其转换为生物量。然后将这些生物量与环境变量（温度、盐度、氧气等）的气候学联系起来，使用增强回归树等机器学习算法，建立了生物量与环境因素之间的关系模型，以此预测全球浮游动物的生物量。图1 本研究使用的UVP数据集地图。透明度用来说明地图上点的密度。水下颗粒物和浮游动物图像原位采集系统UVP（图2）主要用于同时研究水下的大型颗粒物（80μm）和浮游动物（700μm），并在已知水体体积下对水中颗粒物和浮游动物进行量化。UVP使用传统的照明设备和经电脑处理的光学技术，来获得浮游动物原位数字图像，图像后续可以通过EcoTaxa浮游动物数据库共享平台（图3）来进行浮游动物种类鉴定及分类。图2 水下颗粒物和浮游动物图像原位采集系统UVP。左图为本实验中使用的UVP5（目前已停产）；右图为升级版本UVP6-HF，与UVP5功能相同，且重量更轻图3 EcoTaxa浮游动物数据库共享平台对浮游动物进行种类鉴定及分类研究结果结果表明，浮游动物对环境很敏感，并会对环境的变化作出反应。全球浮游动物的生物量呈现出一定的空间分布模式，生物量最高的区域位于大约60°N和55°S附近（图4），而在海洋环流附近最低。此外，预计赤道的浮游动物生物量也会增加。保守预估，全球综合浮游动物生物量最小值（0-500 m）为0.403 PgC。在不同的浮游动物群体中，桡足类为最主要的群体（35.7%，主要分布在极地地区），其次为真软甲类（26.6%）和有孔虫类（16.4%，主要分布在热带辐合带）。图4 利用分类群预测的0 ~ 500m全球生物量分布图图5 在世界范围、高纬度和低纬度模式下，0-200 m（A）和200-500 m（B）深度下预测平均生物量（PgC）的条形图，从高到低排列。研究结论尽管研究取得了一些重要发现，但也存在一些限制和挑战。机器学习模型对浮游动物数据库的大小比较敏感，并且对于稀有类群的预测能力较弱。因此，在未来的研究中，需要进一步改进模型以提高对这些类群的预测能力。总而言之，本研究提供了有关全球浮游动物生物量分布的重要预测结果，并揭示了其与环境因素之间的关系。这对于深入了解浮游动物在海洋食物网和生物地球化学循环中的作用具有重要意义。随着UVP等数字成像方法的不断发展和应用，科学家们将能够更准确地估计全球浮游动物的生物量分布，并为保护海洋生态系统提供更有效的决策依据。参考文献1. Drago L, Panaï otis T, Irisson J O, et al. Global distribution of zooplankton biomass estimated by in situ imaging and machine learning[J]. Frontiers in Marine Science, 2022, 9.

盐沼是地表过湿或季节性积水、土壤盐渍化并长有盐生植物的地段。滨海盐沼以草本植物为主，沿潮间带延伸，可忍受高盐条件和因涨潮引起的周期性淹水。盐沼植被生产力高，可为许多物种提供繁殖、觅食和越冬的场所。盐沼植被地上生物量（AGB）的估算为监测盐沼生态系统时空稳定性、生产力和地上碳储量提供了有用信息。然而，以往关于AGB的估算研究主要局限于站点水平，且通常基于单一植被类型。与野外地面调查方法相比，遥感（RS）卫星成本低、速度快、范围广，在盐沼植被结构和生物物理指标的空间估计方面更具优势。其中，UAV-LiDAR数据具有较高的时空分辨率，在滨海盐沼三维结构监测中具有很大潜力。然后目前，利用UAV-LiDAR数据估算盐沼植被AGB的研究有限。为了确定滨海盐沼潮沟对植被群落空间分布及其生物量的影响， 来自复旦大学的研究团队在上海崇明东滩滨海湿地（121°54′-121°55′E，31°27′-31°28′N）进行了研究，主要目的为：（1）探索UAV-LiDAR数据估算盐沼植物AGB的潜力；（2）研究潮沟对盐沼植物群落空间格局及其地上C储量的影响。作者于2019年9月基于DJI M600平台，利用LR1601-IRIS LiDAR传感器（北京理加联合科技有限公司，北京依锐思）收集UAV-LiDAR数据。于2019年9月27日和28日获取光学图像数据。于2019年10月和2020年10月收集植被样品，测量其高度和地上生物量，同时收集土壤样品，测量其土壤含水量和土壤盐分。基于盐沼植被群落所有样本，利用线性回归模型（多元线性回归，MLR）和5个机器学习回归模型，包括广义线性模型（GLM）、梯度提升机（GBM）、人工神经网络（ANN）、基于核正则化最小二乘（KRLS）和随机森林回归（RFR） 建立预测模型。通过R2和RMSE评估模型性能。研究区和采样点位置。【结果】滨海盐沼植被AGB实测值和预测值之间的关系。（a）MLR；（b）KRLS；（c）ANN；（d）GBM；（e）RFR；（f）GLM不同盐沼群落AGB的空间分布、验证和比较。（a）利用UAV-LiDAR数据和随机森林模型进行盐沼植被AGB制图。（b）不同盐沼群落AGB平均值。（c）AGB实测值和预测值的回归拟合。（d）AGB预测值的密度分布曲线。与潮沟不同距离的盐沼AGB的比较。（a）代表整个植被群落AGB变化趋势；（b-e）分别代表PA，IC，CS和SM的AGB变化趋势。D1：0-50 m；D2：50-100 m；D3：100-150 m；D4：150-200 m。【结论】基于UAV平台收集的高分辨率图像和LiDAR数据，估算了盐沼群落的空间分布和AGB。研究表明，通过改变土壤盐分和水分条件，与潮沟的距离会对群落空间格局和盐沼植被AGB具有重要影响。研究结果证实了UAV-LiDAR数据与随机森林算法相耦合可简便有效的检测盐沼AGB。综上所述，该研究提供了一种估算盐沼地上C储量的有效方法，强调了精确估算在制定合理的科学测量进行滨海生态系统管理和保护中发挥重要作用。

本篇承接上文。《使用ReacSight增强生物反应器阵列以实现自动测量和反应控制（上）》（点击查看）。《使用ReacSight增强生物反应器阵列以实现自动测量和反应控制（中）》（点击查看）。2.4 探索营养缺乏对健康和细胞压力的影响荧光蛋白可以作为报告物来评估细胞的表型特征，也可以作为条形码来标记具有特定基因型的菌株。再加上生物反应器阵列的自动细胞仪，这种能力扩展了可能的实验范围：在动态控制环境中的多重菌株特性和竞争（图 4a）。事实上，一些荧光蛋白可用于基因分型，其他可用于表型分型。然后，自动细胞仪（包括原始数据分析）将提供关于不同菌株之间竞争动态和每个菌株的细胞状态分布动态的定量信息。根据实验的目标，这些丰富的信息可以反馈给实验控制，以适应每个反应器的环境参数。作为可以进行此类实验的概念的第一个证明，作者开始探索营养缺乏对健康和细胞压力的影响（图 4b，左上角）。微生物群落中的不同物种根据其代谢多样性或专业性有不同的营养需求，因此它们的适合性不仅取决于外部环境因素，还取决于群落本身通过营养物质消耗、代谢物释放和其他细胞间耦合。与分批竞争分析相反，连续培养允许控制这些因素。例如，在恒浊器培养基中，营养素的可用性取决于营养素供应（即输入介质中的营养素水平）和细胞的营养素消耗（主要取决于 OD 设定值）。作者使用组氨酸营养不良作为营养缺乏的模型：对于 his3 突变细胞，组氨酸是一种必需的营养素。通过将 his3 突变细胞与野生型细胞在不同 OD 设定值和喂养介质中不同组氨酸浓度下进行竞争，可以测量营养缺乏如何影响适应性（图 4b，右上角）。在这两个菌株中使用应激报告子也可以了解营养缺乏情况下适应性和细胞压力之间的关系。作者将重点放在未折叠蛋白反应 （UPR）应激上，以研究营养应激是否会导致其他事先无关的应激类型，这将表明细胞生理学中的全局耦合。组氨酸浓度为 4µM 时，在考虑的 OD 设定值（0.1-0.8）范围内，his3 突变细胞被野生型细胞强烈竞争（图 4b，左下角）。当浓度为 20µM 时，情况不再如此。在这种浓度下，野生型细胞的生长速度优势在 OD 设定值 0.6 以下接近零（剩余组氨酸足以使 his3 突变细胞正常生长），在最大 OD 设定点 0.8 时超过 0.2 h −1（剩余组胺过低，限制了 his3 突变体细胞的生长）。因此，对于这种营养供应水平，细胞的营养消耗水平对 his3 突变细胞的适应性有很大影响。4µM 到 20µM 之间 的这种定性变化与组氨酸的单个高亲和力转运体 HIP1 的 Km 常数报告值 17µM 高度一致。此外，因为组氨酸浓度为 4µM 的野生型和突变型细胞之间的生长速度差异接近甚至超过野生型细胞通常观察到的生长速度（在 0.3 到 0.45 h −1之间， 取决于 OD 设定值），作者得出结论，突变细胞在这些条件下完全生长。UPR 数据显示，在组氨酸浓度为 20µM 的所有 OD 设定点上，突变细胞和野生型细胞之间几乎没有差异，但在组氨酸含量为 4µM 时，突变细胞中的 UPR 反应明显激活 （图 4b，右下角）。因此，看似相似的生长表型（例如 4 和 20µM OD 为 0.8 的突 变细胞）可能对应于不同的生理状态（如不饱和蛋白反应应激水平的差异所揭示的）。此外，为了展示基于菌株丰度数据的环境反应控制，作者着手动态控制两个菌株的比率。控制微生物培养物的组成和异质性有望实现更有效的生物加工策略。作者推断，当两种菌株中的一种对组氨酸具有营养缺陷时，培养物的 OD 可以用作方向盘。事实上，组氨酸生物合成突变生长速率在 20µM 的中等组氨酸浓度下对 OD 的强烈依赖性（图 4b，左下角）意味着可以通过切换恒浊器培养物的 OD 设定值来动态控制其生长速率。此外，如果这种菌株与组氨酸原营养菌菌株共同培养，但以 OD 独立的方式生长较慢，则可以实现两种菌株比率的双向控制（图 4c，左）。作者利用繁重的异源蛋白分泌构建了这种菌株。然后，作者构建了一个简单的模型来预测组氨酸营养不良菌株的（稳态）生长速率差异。将此模型用于模型预测控制和 ReacSight 事件系统，作者可以以完全自动化的方式在平行生物反应器（图 4c，右）中保持两种菌株的不同比率。然而，作者注意到稳态误差的系统存在。这种行为可能是由于慢菌株的生长速度意外恢复所致。由于在特征化实验中未观察到这种行为，作者假设这种差异是由于特征化或对照实验中使用的氨基酸供应混合物的组成不同（除了组氨酸外，Sigma 的组氨酸缺失补充物比 Formedium 的完整补充物更丰富）。图 4 探索和利用适应性、营养缺乏和细胞应激之间的关系。a 由于共培养、自动细胞仪和反应性实验控制，结合单细胞基因分型和表型分型的实验得以实现，以实时适应环境条件。b 左上角：必需营养素的可用性（例如 his3 突变株的组氨酸）取决于环境供应，也取决于通过营养素消耗的细胞密度。营养素供应不足会阻碍生长速度，并可能引发细胞应激。右上角：实验设计。野生型细胞（标记为 mCerulean 组成表达）与 his3 突变细胞共同培养。这两个菌株都含有一个 UPR 应激报告基因 mScarlet-I 的驱动表达。自动细胞仪能够将单个细胞分配 给其基因型，并监测菌株特异性 UPR 激活。这两种菌株相对数量的动态可以 推断突变细胞和野生型细胞在每种情况下的生长速度差异。左下图：两种不同介质组氨酸浓 度下突变细胞适应度缺陷的细胞密度依赖性。虚线表示野生型增长率对 OD 设定值的近似依赖性。右下角：每种情况下的菌株特异性 UPR 激活。c 左：双应变联合体的原理，其组成可以通过 OD 控制来控制。右：实施和演示。异源难折叠蛋白的分泌被用作营养独立的慢生长表型。使用模型预测控制和 ReacSight 事件系统对 OD 设定值进行动态控制，类似于图 3b （参见方法）。在时间 0 时开始蓝光，并在整个实验期间保持亮起，以诱导慢 his+菌株的慢 生长表型。作者注意到系统存在稳态误差，测得的比率低于目标值。在补充注释 3 中，作者 研究了限制控制性能的机制（慢生长表型的不稳定性、菌株识别错误和模型中未考虑的延 迟），还提供了其他控制实验的结果。源数据作为源数据文件提供。2.5 ReacSight是一种通用策略：通过吸液功能增强平板阅读器为了说明 ReacSight 的通用性，将其作为通过连接实验室设备来生长细胞和 /或测量细胞读数以及吸管机器人来创建实验平台的策略，作者将 Tecan 平板阅读器与 Opentrons 吸管机器人连接起来（图 5a）。移液机器人和驱动读板器的计算机通过 Flask 连接。因为无法访问平板阅读器的 API，所以再次使用了基于 pyautogui 的“点击”控制策略。在第一个应用中，作者使用移液机器人在生长条件下长时间保持细菌细胞数量。更具体地说，大肠杆菌临床分离物在两种不同的培养基（M9 葡萄糖加或不加 casamino 酸）中生长，并存在不同浓度的头孢噻肟（CTX），一种β-内酰胺抗生素。由于β-内酰胺酶的表达，所选菌株对头孢噻肟处理具有耐药性。它对 CTX 的最低抑制浓度为 2 mg/L。当细胞群 OD 的中位数达到目标水平时，介质将按照补偿蒸发的策略更新（图 5b，左）。通过所选策略，作者能够在至少 15 代细胞中 保持 OD 中值接近所选目标（0.05 或 0.1）（图 5b 右图）。有趣的是，作者观察到，当用 1 mg/L 头孢噻肟处理时，细胞在葡萄糖+酪氨酸钠中的抵抗力比单独在葡萄糖中更好。这有些令人惊讶，因为β-内酰胺类抗生素通常对快速生长的细胞有更强的影响。在第二个应用中，作者使用该平台测试了在不同细胞密度下应用第二剂量头孢噻肟的效果。这些实验在概念上非常简单，但其结果很难预测。低浓度头孢噻肟抑制参与细胞分裂的 PBP3 蛋白，从而导致细丝形成，而高浓度头孢噻肟则抑制参与细胞壁维持的 PBP1 蛋白，并导致细菌溶解。由于成丝作用，即使没有细胞分裂，种群生物量在延长的时间内也可能继续呈指数增长。此外，死亡细胞释 放的β-内酰胺酶在环境中降解抗生素。这导致了细胞死亡和抗生素降解之间的时间赛跑，丝状物有助于延迟这一赛跑，同时增加生物量（图 5c 左）。因此，在不同细胞密度下应用第二剂量抗生素的实验有可能启发人们理解不同的作用（图 5c 中间）。当以 5 10−4 的光学密度开始时，单次处理的结果与分离物的 MIC 一 致，因为高于 MIC 的处理会导致生长明显停滞，而低于 MIC 的处理不会（图 5c， “培养基处理”）。还可以观察到，在前一种情况下，生长在数小时后恢复，这是酶介导的抗生素耐受的典型行为。这两个观察结果在使用 16 mg/L CTX 进行第二次处理的情况下仍然有效。有趣的是，当处理后生长停止时，OD 大约是处理时 OD 的 25 倍：12 10−3 ,6 10−2 和 12 10−2，处理时分别为 5 10−4 , 2.5 10−3 和 5 10−3。这表明，生长停止前活细胞对抗生素的降解是有限的，因此，生长停止之前只有有限数量的细胞死亡。因此，对抗生素处理的耐受性使细胞在死亡前的生物量增加了近 25 倍，然后由于酶介导的抗生素降解，使细胞在处理中存活下来，远远 超过其 MIC。还可以观察到，当初始处理为 4 mg/L 时，生长停止和再生之间的延迟相对恒定（~5 小时），与添加的抗生素总量无关（4 或 20 mg/L CTX）。这表明，生长停止后抗生素降解非常有效，延迟主要对应于无法检测到的再生所需的时间，此时活细胞的动态被死亡生物的光密度所掩盖。在作者的条件下，当第一次处理有效（4 或 16 mg/L）时，第二次处理似乎几乎没有效果。需要进行深入研究，以更量化的方式调查这些影响。图 5 基于 ReacSight 的自动化平台组装，实现反应控制和低容量细菌培养物的表征。a 平台 概述。Opentrons OT-2 移液机器人用于提高读板器（Spark、Tecan）的容量。机器人用于在预先定义的 OD 处处理平板读取器中的培养物。b 左：大肠杆菌临床分离物可以通过以 OD 控制的方式更新培养基来维持在生长条件下。必须注意补偿延长时间范围内的蒸发。右图：富培养基中的细胞（葡萄糖+casaminoacids vs 单独葡萄糖）生长更快，但抵抗更好的亚 MIC 抗生素处理。左：由于两种效应的结合，细菌种群可能表现出对处理的恢复力。在单细胞水 平上，细胞可能通过丝状化耐受超过其 MIC 的抗生素浓度。基于纤维的耐受性允许在细胞 死亡之前增加生物量。在种群水平上，抗生素被环境中细胞死亡时释放的酶降解。最终结果 取决于细胞死亡和抗生素降解之间的竞争。中间：这两种效应的各自作用可以通过反复抗生 素处理来研究。右图：大肠杆菌临床分离物在初始 OD 为 5 10−4 时用不同浓度的 CTX（图 例）处理，第二次使用 16 mg/L CTX（红色）或单独使用介质（蓝色），使用用户定义的 OD （2.5 10−3 或 5 10−3 ). 由于仪器限制，OD 读数低于 10−3 个可靠性较差。源数据作为源数据文 件提供。03 讨论作者报道了 ReacSight 的开发，这是一种通过自动测量和反应实验控制来增 强多生物反应器设置的策略。ReacSight 通过允许研究人员将低成本开放硬件仪器（如 eVOLVER、Chi.Bio）和多功能、模块化、可编程移液机器人（如 Opentrons OT-2）与敏感但通常昂贵的独立仪器相结合，构建全自动化平台，大大拓宽了可行实验的范围。作者还证明，ReacSight 可用于增强具有吸液能力的平板阅读器。ReacSight 是通用的，易于部署，应该广泛用于微生物系统生物学和合成生物学社区。正如 Wong 及其同事所指出的，将多生物反应器装置连接到细胞仪进行自动测量，可以实现微生物培养物的单细胞分辨特性。事实上，在微生物系统和合成生物学的背景下，自动化细胞术几年前已经被少数实验室证明，但低吞吐量或依赖昂贵的自动化设备可能会阻碍这项技术的广泛采用。来自连续培养物的自动细胞仪与最近开发的光遗传学系统相结合，变得特别强大，能够对细胞过程进行有针对性、快速和成本效益的控制。作者使用 ReacSight 将两种不同的生物反应器设置（预先存在的自定义设置和最近的 Chi.Bio-optogenetic-ready 生物反应器） 与细胞仪连接起来。这证明了 ReacSight 战略的模块化，而使用 Chi Bio 生物反应器的平台版本说明了其他缺乏现有生物反应器设置的实验室如何能够以较小的时间和财务成本（不包括细胞仪的成本，尽管其价格昂贵，但即使在缺乏自动化的情况下也已经在实验室中广泛使用）构建这样的平台。作者通过以全自动方式并在不同的反应器中并行执行（1）光驱动的基因表达实时控制，展示了该平台的关键能力；（2）在严格控制的环境条件下，基于细胞状态的竞争分析；动态 控制两个菌株之间的比值。然而，作者只触及了这些平台提供的巨大潜在应用空间的表面。最近通过核 糖体移码技术证明，菌株条形码可以扩展到 20 株带有两个荧光团的菌株，甚至可以扩展到 100 株带有三个荧光团。这种多路复用能力对于并行描述各种候选路径的输入-输出响应（或菌株背景库中路径行为的依赖性）特别有用（在反应器中 使用不同的光感应）。免疫珠可用于更多样化的基于细胞术的测量（机器人可实 现自动孵化和清洗，例如使用 Opentrons OT-2 磁性模块）。表面显示或 GPCR 信号等技术也可用于设计生物传感器菌株，用单细胞仪测量更多培养物尺寸，无需试剂成本。除了高性能的定量菌株表征外，此类平台还可用于生物技术应用。基于自动细胞仪的人工微生物联合体的组成，以及培养条件的动态控制（如本文所示，使用组氨酸营养不良和 OD），可以大大减少设计稳健共存机制的需要，因此可以使用更大多样性的联合体。未来，希望许多基于 ReacSight 的平台将被组装起来，它们的设计将被广泛的社区共享，以大幅扩展实验能力，从而解决微生物学的基本问题，并释放合成生物学在生物技术应用中的潜力。参考文献：Bertaux, F., Sosa-Carrillo, S., Gross, V. et al. Enhancing bioreactor arrays for automated measurements and reactive control with ReacSight. Nat Commun 13, 3363 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-31033-9 文章来源：本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对：刘娟娟编辑内容审核：郝玉有博士

摘要本期推文，编译了François Bertaux等发表在 Nature Communications期刊上的研究论文《使用 ReacSight 增强生物反应器阵列以实现自动测量和反应控制》（Enhancing bioreactor arrays for automated measurements and reactive control with ReacSight），介绍了 ReacSight，一种用于自动测量和反应实验控制的增强生物反应器阵列的策略。ReacSight 利用低成本移液机器人进行样品采集、处理和装载，并提供灵活的仪器控制架构。作者展示了 ReacSight 在涉及酵母的三种实验应用中的能力，包括：基因表达的实时光遗传控制；营养缺乏对健康和细胞应激的影响；对双菌株混合群落的组成进行动态控制。引言小规模、低成本的生物反应器正在成为微生物系统和合成生物学研究的有力工具。它们允许在长时间（几天）内严格控制细胞培养参数（例如温度、细胞密度、培养基更新率）。这些独特的特点使研究人员能够进行复杂的实验,并实现实验的高度再现性。例如，当药物选择压力随着耐药性的发展而增加时，抗生素耐药性的表征，细胞间通信合成路径的细胞密度控制表征，以及使用组合敲除文库在动态变化温度下酵母适应度的全基因组表征。原位光密度测量只能提供总生物量浓度及其增长率的信息，而荧光测量的灵敏度低，背景高。通常还必须测量和跟踪培养细胞群体的关键特征，如基因表达水平、细胞应激水平、细胞大小和形态、细胞周期进程、不同基因型或表型的比例。研究人员通常需要手动提取、处理和测量培养样本，以便通过更灵敏和专业的仪器（如细胞仪、显微镜、测序仪）进行检测。手动干预通常繁琐、容易出错，并严重限制了可用的时间分辨率和范围（即夜间无时间点）。它还阻碍了培养条件对此类措施的动态适应。这种反应性实验控制目前正引起系统生物学和合成生物学的兴趣。它既可以用来维持种群的某种状态（外部反馈控制），也可以用来最大化实验的价值（反应性实验设计）。例如，外部反馈控制可用于解开复杂的细胞耦合和信号通路调控，控制微生物群落的组成，或优化工业生物生产。反应性实验设计在长时间不确定实验（如人工进化实验）的背景下特别有用。通过实现实时参数推断和优化实验设计，也有助于加速基于模型的生物系统表征。原则上，商业机器人设备和/或定制硬件可用于将生物反应器阵列连接到敏感的多样本（通常接受 96 孔板作为输入）测量设备。然而，这对设备采购、设备成本和软件集成提出了巨大挑战。当一个功能平台建立起来时，相应硬件和软件的升级和维护也极具挑战性。因此，迄今为止报告的例子很少。例如，只有两个小组展示了细菌或酵母培养物的自动细胞术和反应性光遗传学控制，设置仅限于单个连续培养物或具有有限连续培养能力的多个培养物。一组还展示了自动显微镜和反应性光遗传学控制单个酵母连续培养。ReacSight， 一种通用且灵活的策略，用于增强生物反应器阵列的自动化测量和反应实验控制。ReacSight 非常适合集成开放源代码、开放硬件组件，但也可以容纳封闭源代码、 仅限 GUI 的组件（如细胞仪）。首先，作者使用 ReacSight 组装一个平台，实现基于细胞术的特征描述和平行酵母连续培养的反应性光遗传学控制。重要的是，作者构建了两个版本的平台，要么使用定制的生物反应器阵列，要么使用最新的低成本、开放硬件、商业化的光遗传学 Chi.生物反应器。然后，作者在三个案例研究中证明了它的有用性。首先，作者在不同的生物反应器中用光实现基因表达的并行实时控制。第二，作者利用高度受控和信息丰富的竞争分析，探讨营养缺乏对健康和细胞应激的影响。第三，作者利用平台的养分稀缺性和反应性实验控制能力，实现对两个菌株混合群落的动态控制。最后，为了进一步证明 ReacSight 的通用性，作者使用它来增强具有吸液能力的平板阅读器，并对大肠杆菌临床分离物进行复杂的抗生素处理。结果测量自动化、平台软件集成和 ReacSight 的反应性实验控制ReacSight 战略旨在增强用于自动测量和反应实验控制的生物反应器阵列， 以灵活和标准化的方式将硬件和软件元素结合起来（图 1）。吸管机器人用于以通用方式在任何生物反应器阵列和任何基于平板的测量设备之间建立物理连接（图 1a）。生物反应器培养物样本通过连接在机械臂上的泵控取样管线发送至移液机器人（取样）。使用移液机器人的一个主要优点是，在测量（处理）之前，可以在培养样本上自动执行不同的处理步骤。然后，样品由移液机器人转移至测量装置（装载）。当然，这需要测量设备的物理定位，以便当其装载托盘打开时，机器人手臂可以接近设备输入板的孔。部分接近设备输入板通常不是问题，因为机器人可用于在测量之间清洗输入板孔，允许随着时间的推移重复使用相同的孔（清洗）。重要的是，如果不需要反应性实验控制，或者如果不是基于测量，机器人功能也可以用于处理和存储培养样本，以便在实验结束时进行一次性离线测量，从而实现具有灵活时间分辨率和范围的自动测量。ReacSight 还提供了一些软件挑战的解决方案，这些软件挑战应该解决，以解锁多生物反应器的自动测量和反应实验控制（图 1b）。首先，需要对平台的所有仪器（生物反应器、移液机器人、测量设备）进行程序控制。其次，一台计算机应该与所有仪器进行通信，以协调整个实验。ReacSight 将 Python 编程语言的多功能性和强大功能与 Flask web 应用程序框架的通用性和可伸缩性相结合，以应对这两个挑战。事实上，Python 非常适合轻松构建 API 来控制各种仪器：有完善的开源库用于控制微控制器（如 Arduinos），甚至用于基于“点击”的控制 GUI 专用软件驱动缺少 API 的封闭源代码仪器（pyautogui）。重要的是，开源、低成本的吸管机器人 OT-2（Opentrons）附带了本地 Python API。Hamilton 机器人也可以通过 Python API 进行控制。然后，Flask 可用于公开所有仪器 API，以便通过本地网络进行简单访问。然后，从一台计算机协调对多个仪器的控制的任务基本上简化为发送 HTTP 请求的简单任务，例如使用 Python 模块请求。HTTP 请求 还可以使用社区级数字分发平台Discord 实现从实验到远程用户的用户友好通信。这种多功能仪表控制结构是 ReacSight 的关键组件。ReacSight 的另外两个关键组件是（1）通用的面向对象的事件实现（如果发生这种情况，请这样做），以促进反应性实验控制；（2）将所有仪器操作详尽记录到单个日志文件中。ReacSight 软件以及硬件的源文件在 ReacSight-Git 存储库中公开提供。图1 ReacSight：用于自动测量和反应实验控制的增强生物反应器阵列的策略。a 在硬件方面，ReacSight 利用吸管机器人（如低成本、开源 Opentrons OT-2）在任何多生物反应器设置（eVOLVER、Chi.Bio、custom……）和任何基于平板的测量设备（平板阅读器、细胞仪、高通量显微镜、pH 计……）的输入之间建立物理链接。如有必要，可使用移液机器人对生物反应器样本进行处理（稀释、固定、提取、纯化……），然后再装入测量装置。如果不需要反应实验控制，处理过的样品也可以存储在机器人平台上进行离线测量（OT-2 温度模块可以帮助保存对温度敏感的样品）。b 在软件方面，ReacSight 通过基于Python 和PythonWeb 应用程序框架 Flask 的多功能仪器控制体系结构实现了全平台集成。ReacSight 软件还提供了一个通用事件系统，以实现反应性实验控制。显示了反应实验控制的简单用例的示例代码。实验控制还可以使用Discord webhooks 将实验状态通知远程用户，并生成详尽的日志文件。曼森自动化高通量发酵实验室曼森机器人自动化技术可根据客户实际需求进行定制化（可实现硬件+软件协同）完成复杂流程自动化。机器人自动化技术与平行反应器组合为生物领域科学研究助力，是实现生物技术biofoundry的重要技术基础；曼森生物致力于满足客户自动化、高通量的需求，推进合成生物技术产品快速产业化。曼森高通量发酵平台曼森实验室自动化系列曼森高通量自动样品检测机器人未完待续文章来源：本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对：刘娟娟编辑 内容审核：郝玉有博士

作物收获指数（HI）是评价作物产量和栽培效果的重要生物学参数，是进一步提高作物产量的重要决定因素。对作物育种、作物生长模拟、精准农业作物管理、作物产量估算及其它方面的应用研究具有重要意义。近年来，遥感凭借其在速度、精度和覆盖范围等方面的优势已逐渐成为获取大尺度作物HI的有效技术手段。而无人机（UAV）遥感技术也迅速发展，成为农业遥感监测的新手段。目前，UAV遥感传感器主要包括数码相机、多光谱相机和高光谱相机。其中，高光谱相机具有较多的波段，可以获取与作物生长状况密切相关的波段信息，可以为作物动态生长监测提供丰富的信息源，并可靠收集作物HI动态变化信息。然而，目前利用UAV高光谱遥感估算作物HI并无相关报道。基于此，在所附文章中，来自中国农业科学研究院的一组研究团队以冬小麦为研究对象，充分考虑其开花期至成熟期生物量和灌浆过程的变化以获取作物动态HI（D-HI）的空间信息。动态fG（D-fG）参数估算为开花期至成熟期期间不同生长期累积的地上生物量与对应时期地上生物量的比值。作者基于无人机高光谱遥感（DJI M600 Pro UAV+ Resonon Pika L 高光谱成像）数据进行了D-fG参数估算，提出了一种获取冬小麦D-HI空间信息的技术方法，并验证了所提出方法的精度。通过UAV高光谱数据计算的归一化差异光谱指数（NDSI）和D-fG测量值之间的相关关系筛选出D‑fG估算的敏感波段中心和最佳波段组合，从而实现D‑fG的准确估算。最后，基于D-fG遥感参数和D-HI估算模型，准确获取冬小麦D-HI空间信息。Pika L 高光谱成像仪研究区域中国河北省衡水市深州县（37.71°~38.16°N，115.36°~ 115.80°E）。图1 研究区位置和UAV飞行样地分布。图2 本研究应用方法概述结果表1 D-fG和NDSI之间关系及其精度验证图3 基于敏感波段中心λ(724 nm，784 nm)的D-HI估算结果（2021年5月25日）。图4 基于敏感波段中心λ(724 nm，784 nm)的D-HI估算结果（2021年6月4日）。结论通过将静态fG参数转化为动态D-fG参数，提出了一种基于UAV高光谱数据的D-fG遥感参数获取冬小麦D-HI空间信息的方法并进行验证。最后，准确估算了冬小麦D-HI的空间信息。其中，选取5对敏感遥感波段中心以估算D-fG参数：λ（476 nm，508 nm），λ（444 nm，644 nm），λ（608 nm，788 nm），λ（724 nm，784 nm）和λ（816 nm，908 nm）。验证了基于遥感的D-fG估算值，RMSE为0.0436-0.0604，NRMSE为10.31%- 14.27%，MRE为8.28%-12.55%。同时，5对敏感高光谱波段中心的D-HI空间信息估算精度较高，RMSE为0.0429-0.0546，NRMSE为9.87%-12.57%，MRE为8.33%-10.90%。基于高光谱敏感波段中心λ（724 nm，784 nm）的D-HI估算结果精度最高，RMSE、NRMSE和MRE值分别为0.0429、9.87%和8.33%。本研究中D-fG和D-HI的估算结果具有较高的准确性，证明了所提出的基于UAV高光谱数据估算冬小麦D-HI空间信息的方法的可行性。这对未来利用卫星遥感进行大尺度作物D-HI估算具有一定的参考意义。请点击以下链接，阅读原文：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650311697&idx=1&sn=4d80ee946dd13c8de0696546b9c40941&chksm=bee1a0ee899629f8f3cb273e4a62f4d8ee9c0401ce1a9fddd5448755c2ae8e66b0654c58b3fc&token=1416149618&lang=zh_CN#rd

10月21日至22日，中国海洋湖沼学会底栖生物学分会第三届底栖生物学学术研讨会在山东青岛召开。会议以“新时代底栖生物多样性研究与保护”为主题，来自全国底栖生物学研究领域64家相关单位200余位专家、学者和研究生参加会议。作为藻分类监测的优秀企业，宝怡环境科技（上海）有限公司（安洲源旗下）受邀参会，展示了最新的产品和研发成果，吸引了参会专家学者的关注。中国海洋湖沼学会理事长、中国科学院海洋研究所所长王凡研究员、徐奎栋研究员分别在开幕式致辞。会议围绕“底栖生物多样性与演化”和“底栖生物生态与适应”设置两个平行分会场，62位专家学者作了分会场报告，22位专家学者进行了墙报展示。会上，宝怡环境展示了野外藻类分析仪、在线藻类测定仪、手持式底栖藻类测定仪等领先产品 ，参会观众对手持式底栖藻类测定仪表现出浓厚的兴趣，与宝怡环境工作人员开展了深入交流和探讨。手持式底栖藻类测定仪(Bentho Torch)是一款适用于野外现场对着生藻类生物量(叶绿素a)进行快速定量分析的高灵敏度检测设备，仪器自带充电电池，一次充电可满足6小以上时连续测量。仪器工作电压为12VDC，功率小于10W，是一款理想的便携式底栖藻类测量仪器。仪器无需任何化学试剂，也无需对样品进行预处理。仪器能够实现对蓝藻贡献的叶绿素a的浓度，绿藻贡献的叶绿素a浓度，硅藻贡献的叶绿素a浓度进行检测。仪器通过470nm, 525nm以及610nm共3个波段的激发光源对着生藻类进行照射，通过检测680nm处的藻类荧光反射信号进行藻类叶绿素a浓度的计算。手持式底栖藻类测定仪不仅能够快速可靠地实时判定着生藻类的叶绿素a浓度，同时检测结果带有点位GPS地理信息，可以方便的后期通过地图软件进行测量点位的数据处理 。仪器采用一体化设计，检测单元，操作显示单元，传输单元一体化集成，方便于现场使用。同时仪器也可以通过bbe++软件实现操作及数据处理。通过这次学术讨论会，宝怡环境展示了最新的技术和产品，与参会人员分享了研究成果和进展，建立起广泛的联系和友谊，进一步增强了专业影响力。未来，宝怡环境将继续致力于技术创新和产品研发，携手更多生态环境领域的科技工作者，为客户提供高效、便捷的解决方案。

p style="text-indent: 0em text-align: justify "strong——新款摇摆式一次性生物反应器系统能够培养工作容积达5升的细胞产品；Flexsafe® RM TX生物工艺袋具有可靠的工艺性能，满足最佳细胞生长/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "生物制药国际供应商赛多利斯斯泰帝 (Sartorius Stedim Biotech，SSB) 于1月21日宣布推出BIOSTATsup® /sup RM TX一次性生物反应器，这款新型波浪式混合系统专为封闭、自动扩增质量稳定的细胞产品而开发，比如体外细胞免疫疗法。该新型GMP平台融合了SSB所建立的一次性Flexsafesup® /sup工艺袋技术与其在生物制药自动化方面的专长。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/3b759400-714c-470f-8157-957e0278c4a6.jpg" title="BIOSTAT ® RM TX自动化双系统，用于培养质量稳定的细胞.jpg" alt="BIOSTAT ® RM TX自动化双系统，用于培养质量稳定的细胞.jpg" width="631" height="354" style="width: 631px height: 354px "//pp style="text-align: center"span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px "BIOSTAT sup® /sup RM TX自动化双系统，用于培养质量稳定的细胞/span/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/70b19094-3949-4ac1-abe9-e9ea4006eabc.jpg" title="Flexsafe® RM 2L TX工艺袋，配有一次性BioPAT® ViaMass、Sartopore® 通风口过滤器和获得专利的灌注过滤器.jpg" alt="Flexsafe® RM 2L TX工艺袋，配有一次性BioPAT® ViaMass、Sartopore® 通风口过滤器和获得专利的灌注过滤器.jpg" width="521" height="347" style="width: 521px height: 347px "//pp style="text-align: center"span style="font-size: 14px color: rgb(0, 112, 192) "Flexsafe® RM 2L TX工艺袋，配有一次性BioPAT® ViaMass、Sartopore® 通风口过滤器和获得专利的灌注过滤器/span/pp style="text-align: justify "　　SSB的新型生物反应器设计用于扩增包括患者特异性T细胞在内的细胞，是由一个自动控制装置和最多两个摇摆式平台组成的封闭系统，可用于温和搅拌一次性Flexsafesup® /sup RM TX工艺袋(工作容积达5升)。该工艺袋是系统的核心，由SSB的Flexsafesup® /sup薄膜制作而成，该膜材已经在全球各大生物制药公司从临床开发到疫苗和生物制剂的GMP生产中得到了充分的确证。该膜成分开发的主要目的是最大限度的降低浸出物和可提取物，确保即使是敏感细胞类型(如转基因T细胞)，批次间的培养表现也保持一致。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/b4a365a9-95ed-431d-a444-c4a32ca3a9c8.jpg" title="Flexsafe® RM TX收获装置在尽可能确保细胞收率情况下进行细胞培养的非手动重力收获.jpg" alt="Flexsafe® RM TX收获装置在尽可能确保细胞收率情况下进行细胞培养的非手动重力收获.jpg" width="549" height="366" style="width: 549px height: 366px "//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 112, 192) font-size: 14px "Flexsafe® RM TX收获装置在尽可能确保细胞收率情况下进行细胞培养的非手动重力收获/span/pp style="text-align: justify "　　专有的Flexsafesup® /supRM TX工艺袋在设计上采用一个特殊端口，用于非手动重力收获。配合创新的Flexsafesup® /supRM TX收获装置，可以降低手动操作带来的污染风险、保持细胞完整性和细胞活性。与其它使用泵进行细胞收集的细胞治疗扩增系统不同，这种独特的重力收获理念降低了脆弱细胞受到剪应力的风险，最大限度地回收细胞。/pp style="text-align: justify "　　使用BIOSTATsup® /sup RM TX生物反应器和Flexsafesup® /supRM TX袋进行细胞培养的一项好处是可以远程监测和培养控制。这些工艺袋包含一次性pH、DO和活性生物量传感器。这些传感器集成在BIOSTATsup® /sup B控制装置中，系统的复杂软件可用于对气体、流速、培养量和基质添加进行全自动工艺控制。如果培养体积大于500毫升，还可以通过连接一次性BioPATsup® /supViaMass传感器在线分析活性生物量。这些传感器使系统适合在流加培养或灌注培养模式下保持连续运行，节省手动取样的人力、时间和精力，同时也最大限度地降低了宝贵的患者细胞受污染的风险。/pp style="text-align: justify "　　利用这款生物反应器系统，生产企业可为每个BIOSTATsup® /supB控制装置安装第二个摇摆式平台和Flexsafesup® /sup RM TX工艺袋，扩大生产规模。系统还为常规监控和数据采集系统以及分布式控制系统(如BioPATsup® /sup MFCS和DeltaV™ )提供标准接口。/pp style="text-align: justify "　　Sartorius Stedim Biotech全球再生医学和RM生物反应器产品经理Franziska Faulstich博士解释说：“将一次性技术与先进的自动化技术相结合以扩培细胞产品，确保控制工艺变异性，并实现了安全、稳健和经济实惠的细胞生产。”她补充说道：“我们与细胞免疫治疗领域的领军者开展广泛合作，确定了相应技术和最佳实践工作流程，并将其纳入到我们的新型BIOSTATsup® /sup RM TX生物反应器中。”/pp style="text-align: justify "　　strong关于赛多利斯斯泰帝/strong/pp style="text-align: justify "　　赛多利斯斯泰帝 (Sartorius Stedim Biotech) 是国际领先的生物制药行业设备和服务的供应商，为全球生物制药的开发与生产提供安全、及时、经济的一体化解决方案。作为完整解决方案的供应商， 赛多利斯斯泰帝提供几乎涵盖生物制药工艺所有步骤的产品组合。公司致力于推广一次性使用技术和增值服务，满足生物制药行业快速发展的技术需求。公司总部位于法国欧巴涅，在巴黎的欧洲交易所上市 因其位于欧洲、北美和亚洲的生产与研发中心以及遍布全球的销售网络而享誉世界。/p

TA Instruments-Waters LLC 五十年来做为全球热分析和流变技术的领导者，除了本身创新科技的优势外,更整合瑞典Thermometric Inc.公司以及美国Calorimetry Sciences Corp.公司的产品技术，将热分析应用推展到生命科学、药物开发及新材料的研究等更灵敏更微观的世界。2008年度“TA世界学苑”活动也引入生命科学单元，邀请领域内著名学者，多层次地与您交流。日 期 7月15日 （周三） 时 间 8:30AM - 12:00AM 地 点 北京东方花园饭店 三层玉兰厅 北京东城区东直门南大街6号 交通指南 地铁2号线东直门站下，C出口往前100米特邀主讲人：Dile Holton PhD TA仪器 微量热全球产品经理议题： 1 生物分子的相互作用 2 蛋白质变性及稳定性测试 3 蛋白质交联及交互作用 4 最新微量热技术日程 08:30 ~ 09:00 签到，领取资料 09:00 ~ 10:30 微量热技术在生物化学中的应用I 10:30 ~ 10:45 茶歇 10:45 ~ 11:50 微量热技术在生物化学中的应用II 11:50 ~ 12:00 Q&A 12:00 结束Dile Holton PhD TA仪器 微量热全球产品经理 Dile Holton博士毕业于美国南加州医学院免疫及微生物学。他的科研经历包括在NIH的数字生物学实验室任高级科学家，在Sepracor Inc.的免疫化学研发部门任经理一职。曾任PerkinElmer生命科学部门、MicroCal和BioScale市场和产品经理。 Dile在科研的、生物科技的和药物实验室的生物产品和科研仪器的发展和市场管理有超过15年的经验。Dile已经筹划并着手实施一项针对全球生命科学研究人员的微量热仪应用培训项目，支持微量热在新兴生命科学上的应用，积极地推动微量热产品在分子生物学、结构生物学、生物医药配方和药物研发上的利用。详情请垂询：TA仪器市场部 王小姐 电话：800-820-3812/021-54263957 传真：021-64951999 Email：vwang@tainstruments.com更多活动与应用资讯，请登录www.tainstruments.com.cn

编者按跟踪智慧实验室的理论研究发展状况、产业发展动态、主要设备供应商产品研发动态、国内外智慧实验室建设成果现状等信息内容。本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿。 本期推文， 编 译 了 Franç ois Bertaux 等 发 表 在 Nature Communications 期刊上的研究论文《使用 ReacSight 增强生物反应器阵列以实现自动测量和反应控制》（Enhancing bioreactor arrays for automated measurements and reactive control with ReacSight），介绍了 ReacSight，一种用于自动测量和反应实验控制的增强生物反应器阵列的策略。ReacSight 利用低成本移液机器人进行样品采集、处理和装载，并提供灵活的仪器控制架构。作者展示了 ReacSight 在涉及酵母的三种实验应用中的能力，包括：基因表达的实时光遗传控制；营养缺乏对健康和细胞应激的影响；对双菌株混合群落的组成进行动态控制。因文章篇幅较长，将分为三期来讲述。感谢关注！目录/CONTENT01/引言02/结果 2.1 测量自动化、平台软件集成和 ReacSight 的反应性实验控制 2.2 反应性光遗传控制和酵母连续培养的单细胞解析特性 2.3 使用光实时控制基因表达 2.4 探索营养缺乏对健康和细胞压力的影响 2.5 ReacSight 是一种通用策略：通过吸液功能增强平板阅读器03/讨论01引言小规模、低成本的生物反应器正在成为微生物系统和合成生物学研究的有力工具。它们允许在长时间（几天）内严格控制细胞培养参数（例如温度、细胞密度、培养基更新率）。这些独特的特点使研究人员能够进行复杂的实验,并实现实验的高度再现性。例如，当药物选择压力随着耐药性的发展而增加时，抗生素耐药性的表征，细胞间通信合成路径的细胞密度控制表征，以及使用组合敲除文库在动态变化温度下酵母适应度的全基因组表征。原位光密度测量只能提供总生物量浓度及其增长率的信息，而荧光测量的灵敏度低，背景高。通常还必须测量和跟踪培养细胞群体的关键特征，如基因表达水平、细胞应激水平、细胞大小和形态、细胞周期进程、不同基因型或表型的比例。研究人员通常需要手动提取、处理和测量培养样本，以便通过更灵敏和专业的仪器（如细胞仪、显微镜、测序仪）进行检测。手动干预通常繁琐、容易出错，并严重限制了可用的时间分辨率和范围（即夜间无时间点）。它还阻碍了培养条件对此类措施的动态适应。这种反应性实验控制目前正引起系统生物学和合成生物学的兴趣。它既可以用来维持种群的某种状态（外部反馈控制），也可以用来最大化实验的价值（反应性实验设计）。例如，外部反馈控制可用于解开复杂的细胞耦合和信号通路调控，控制微生物群落的组成，或优化工业生物生产。反应性实验设计在长时间不确定实验（如人工进化实验）的背景下特别有用。通过实现实时参数推断和优化实验设计，也有助于加速基于模型的生物系统表征。原则上，商业机器人设备和/或定制硬件可用于将生物反应器阵列连接到敏感的多样本（通常接受 96 孔板作为输入）测量设备。然而，这对设备采购、设备成本和软件集成提出了巨大挑战。当一个功能平台建立起来时，相应硬件和软件的升级和维护也极具挑战性。因此，迄今为止报告的例子很少。例如，只有两个小组展示了细菌或酵母培养物的自动细胞术和反应性光遗传学控制，设置仅限于单个连续培养物或具有有限连续培养能力的多个培养物。一组还展示了自动显微镜和反应性光遗传学控制单个酵母连续培养。 ReacSight， 一种通用且灵活的策略，用于增强生物反应器阵列的自动化测量和反应实验控制。ReacSight 非常适合集成开放源代码、开放硬件组件，但也可以容纳封闭源代码、 仅限 GUI 的组件（如细胞仪）。首先，作者使用 ReacSight 组装一个平台，实现基于细胞术的特征描述和平行酵母连续培养的反应性光遗传学控制。重要的是，作者构建了两个版本的平台，要么使用定制的生物反应器阵列，要么使用最新的低成本、开放硬件、商业化的光遗传学 Chi.生物反应器。然后，作者在三个案例研究中证明了它的有用性。首先，作者在不同的生物反应器中用光实现基因表达的并行实时控制。第二，作者利用高度受控和信息丰富的竞争分析，探讨营养缺乏对健康和细胞应激的影响。第三，作者利用平台的养分稀缺性和反应性实验控制能力，实现对两个菌株混合群落的动态控制。最后，为了进一步证明 ReacSight 的通用性，作者使用它来增强具有吸液能力的平板阅读器，并对大肠杆菌临床分离物进行复杂的抗生素处理。02结果2.1 测量自动化、平台软件集成和 ReacSight 的反应性实验控制ReacSight 战略旨在增强用于自动测量和反应实验控制的生物反应器阵列， 以灵活和标准化的方式将硬件和软件元素结合起来（图 1）。吸管机器人用于以通用方式在任何生物反应器阵列和任何基于平板的测量设备之间建立物理连接（图 1a）。生物反应器培养物样本通过连接在机械臂上的泵控取样管线发送至移液机器人（取样）。使用移液机器人的一个主要优点是，在测量（处理）之前，可以在培养样本上自动执行不同的处理步骤。然后，样品由移液机器人转移至测量装置（装载）。当然，这需要测量设备的物理定位，以便当其装载托盘打开时，机器人手臂可以接近设备输入板的孔。部分接近设备输入板通常不是问题，因为机器人可用于在测量之间清洗输入板孔，允许随着时间的推移重复使用相同的孔（清洗）。重要的是，如果不需要反应性实验控制，或者如果不是基于测量，机器人功能也可以用于处理和存储培养样本，以便在实验结束时进行一次性离线测量，从而实现具有灵活时间分辨率和范围的自动测量。ReacSight 还提供了一些软件挑战的解决方案，这些软件挑战应该解决，以解锁多生物反应器的自动测量和反应实验控制（图 1b）。首先，需要对平台的所有仪器（生物反应器、移液机器人、测量设备）进行程序控制。其次，一台计算机应该与所有仪器进行通信，以协调整个实验。ReacSight 将 Python 编程语言的多功能性和强大功能与 Flask web 应用程序框架的通用性和可伸缩性相结合，以应对这两个挑战。事实上，Python 非常适合轻松构建 API 来控制各种仪器：有完善的开源库用于控制微控制器（如 Arduinos），甚至用于基于“点击”的控制 GUI 专用软件驱动缺少 API 的封闭源代码仪器（pyautogui）。重要的是，开源、低成本的吸管机器人 OT-2（Opentrons）附带了本地 Python API。Hamilton 机器人也可以通过 Python API 进行控制。然后，Flask 可用于公开所有仪器 API，以便通过本地网络进行简单访问。然后，从一台计算机协调对多个仪器的控制的任务基本上简化为发送 HTTP 请求的简单任务，例如使用 Python 模块请求。HTTP 请求 还可以使用社区级数字分发平台Discord 实现从实验到远程用户的用户友好通信。这种多功能仪表控制结构是 ReacSight 的关键组件。ReacSight 的另外两个关键组件是（1）通用的面向对象的事件实现（如果发生这种情况，请这样做），以促进反应性实验控制；（2）将所有仪器操作详尽记录到单个日志文件中。ReacSight 软件以及硬件的源文件在 ReacSight-Git 存储库中公开提供。图1 ReacSight：用于自动测量和反应实验控制的增强生物反应器阵列的策略。a 在硬件方面，ReacSight 利用吸管机器人（如低成本、开源 Opentrons OT-2）在任何多生物反应器设置（eVOLVER、Chi.Bio、custom……）和任何基于平板的测量设备（平板阅读器、细胞仪、高通量显微镜、pH 计……）的输入之间建立物理链接。如有必要，可使用移液机器人对生物反应器样本进行处理（稀释、固定、提取、纯化……），然后再装入测量装置。如果不需要反应实验控制，处理过的样品也可以存储在机器人平台上进行离线测量（OT-2 温度模块可以帮助保存对温度敏感的样品）。b 在软件方面，ReacSight 通过基于Python 和PythonWeb 应用程序框架 Flask 的多功能仪器控制体系结构实现了全平台集成。ReacSight 软件还提供了一个通用事件系统，以实现反应性实验控制。显示了反应实验控制的简单用例的示例代码。实验控制还可以使用Discord webhooks 将实验状态通知远程用户，并生成详尽的日志文件。03曼森自动化高通量发酵实验室曼森机器人自动化技术可根据客户实际需求进行定制化（可实现硬件+软件协同）完成复杂流程自动化。机器人自动化技术与平行反应器组合为生物领域科学研究助力，是实现生物技术biofoundry的重要技术基础；曼森生物致力于满足客户自动化、高通量的需求，推进合成生物技术产品快速产业化。曼森高通量发酵平台曼森实验室自动化系列曼森高通量自动样品检测机器人未完待续Mediacenter Editor | 曼森编辑文章来源：本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对：刘娟娟编辑 内容审核：郝玉有博士

2011年11月9-10日，由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会主办，北京雄鹰国际展览有限公司承办的“第四届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(CIOAE 2011)”在北京国际会议中心隆重开幕。　　在CIOAE 2011现场，仪器信息网采访了多位业内知名专家学者，就我国在线分析仪器的发展现状以及以未来发展趋势等问题展开讨论。其中，我们有幸采访了华东理工大学、国家生化工程技术研究中心主任张嗣良教授，请张嗣良教授介绍了其承担的科研项目情况以及对我国科学仪器发展的想法。　 　　张嗣良教授首先介绍了在线分析对生物过程的重要性，生物过程是利用细胞大规模培养来进行产品生产，如何培养好?需要对各种参数如温度、PH、溶氧等进行测量，根据所测的数据对各种条件进行优化，细胞才能很好的“长”起来得到我们需要的产品。所以，在线分析对生物过程有非常重要作用。　　而对于生物过程中会用到哪些类型的仪器以及用于测量哪些参数时，张嗣良教授详细的介绍了生物过程分析的发展历程，从最初的细胞外部测量发展到细胞内部测量，测量方式上既有直接检测也有间接检测，测量的内容则包括热工测量、化学量测量、生物量测量、代谢物测量、细胞内成份测量、细胞形态测量等。华东理工大学张嗣良教授　　生物过程中所用到的仪器有在线质谱、在线光谱以及在线电化学等，张嗣良教授说到，“生物过程的测量几乎用到了所有类型的分析仪器。”　　接下来，张嗣良教授为我们介绍了他承担的国家“十二五”科技支撑计划“用于生物医药、生物能源、环境生物治理等生物过程的新一代先进科学仪器研制”项目的研发重点、已经取得的成果以及项目的最终预期等情况。　　该项目最重要的特点是，生物能源、生物医药等都属于生物过程，其采用的测量仪器有通用性，所以项目定位于生物过程中科学仪器的研制。生物过程是具有前瞻性、国家未来重点发展的领域，所以，长三角科学仪器产业技术创新战略联盟成立以来承担的第一个科技部项目就是这个项目。　　该项目中将用于生物过程的尾气测量的过程质谱仪、培养液成份测量的在线近红外中红外光谱仪、生物量测量仪器、细胞显微形态测量仪器、同位素13C的微观代谢流测量仪器列为研发重点。张嗣良教授还详细介绍了目前这5个测量领域所用检测手段的现状，以及这5种新研发仪器所要达到的目标。　　过程质谱仪、生物量测量仪器要形成真正的产品 红外光谱仪、细胞显微形态测量仪器要为形成产品打好基础 而同位素13C的微观代谢流测量仪器的研制是具有前瞻性的国际先进水平的研究工作，也是我们国家科学发展所需要的。　　该项目正式启动是在今年7月，但是准备工作已经进行了1年多的时间了，所以，张嗣良教授对于该项目的成功已经是心中有数了。尤其张嗣良教授非常高兴的谈到，与国产科学仪器生产商上海舜宇恒平科学仪器有限公司共同研制的过程质谱仪已经形成了产品，目前6-7家用户正在试用，并且排队等候使用的用户也有很多。　　张嗣良教授认为，3年后我国在过程质谱仪方面将形成一定的“气候”。　　目前我国科学仪器发展过程中存在哪些问题?如何才能快速发展?　　张嗣良教授认为我国科学仪器发展中有两个问题应该引起重视，一是国家在高精尖仪器研发方面投入很大，但是我们的高精尖仪器研发多是跟在国际先进技术的后面，多是仿制。二是低端仪器方面，同样的产品多家企业生产，相互低价竞争，形成了恶性循环，这对我国科学仪器行业的发展是有害的。　　另外，对于我国科学仪器的快速发展，张嗣良教授建议，为了使我国科学仪器快速发展，应该选择几个重点应用行业，使科学仪器行业与应用行业一起发展。谈到这里，张嗣良教授以生物过程行业为例，介绍了其所具有的优势。　　张嗣良教授多次强调，我们国家的科学仪器发展必须与应用行业的发展结合起来，与应用行业一起实现从无到有，从小到大。我国科学仪器的发展应该“顶天立地”，“顶天”即发展高精尖仪器，“立地”即发展中低端仪器，二者缺一不可。　　更多精彩内容请观看采访视频!

导读反刍动物是指具有反刍习性的一类哺乳动物，如牛、羊、长颈鹿、兔子等。反刍动物采食一般比较匆忙，大部分未经充分咀嚼就吞咽进入瘤胃，经过瘤胃浸泡和软化一段时间后，食物经逆呕重新回到口腔，经过再咀嚼混入唾液并再吞咽进入瘤胃，这种行为称为反刍行为。反刍动物的食物种类比其他种类的动物更丰富，结构组成也更复杂，但草料中的粗纤维含量较高导致其难以消化，反刍动物依赖于胃部微生物群的代谢能力来消化各种物质，但其转化效率低也是养殖业广泛关注的问题。虽然已有研究证明瘤胃中不同微生物的活性可以调节宿主利用植物生物能量的能力，但定植于宿主瘤胃中的微生物却很少受到关注。奥地利维也纳兽医大学的Cameron等人在Research Square在线发表了题为《Differential partitioning of key carbon substrates at the rumen wall by recently diverged Campylobacteraceae populations》的研究论文。文章采用多重数字PCR（dPCR）量化同一菌科的两种菌群，分析反刍动物瘤胃上的定植菌群分布及生物进化动态，为今后畜牧业提高动物代谢能力的研究提供了新思路。应用亮点：▶ 宏基因组测序发现瘤胃上皮细胞中弯曲杆菌科两个种群的基因序列高度相似，利用naica微滴芯片数字PCR系统可以对两个种群进行精准量化。▶ 使用不同培养添加物后，可以利用naica微滴芯片数字PCR系统进行微生物种群分布跟踪。研究成果：作者通过对瘤胃上皮微生物组的16S rRNA扩增子分析发现了一个优势菌株（OTU）为弯曲杆菌科（Campylobacteraceae），并通过宏基因组测序发现该OTU两个主要种群Ca. C. stinkeris与Ca. C. noahi的基因含量高度相似，但pgl（蛋白质糖基化）操纵子不同。为了探究Ca. C. stinkeris与Ca. C. noahi两个种群空间分布的差异，作者通过naica微滴芯片数字PCR系统比较了这两个种群在不同动物瘤胃乳突离上皮壁最近和最远两个位置的含量。结果发现不同动物的两个种群在这两个位置的比例接近。▲图1 Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在动物瘤胃乳突顶端和隐窝的含量比例。A）从乳突切片两个位置提取DNA使用dPCR进行定量分析。B) Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在动物瘤胃乳突两个位置的含量比例。横坐标为取样动物的名字。然后作者使用naica微滴芯片数字PCR系统对两种菌群进行生长和适应性测定，数据显示Ca. C. stinkeris可以在以醋酸盐为主要碳源时积累的生物量，更好地生长，但被丙酸盐抑制，而Ca. C. noahiz在任何一种添加物存在的情况下在都没有检测到生长优势。因此，作者推断可能存在一些其他机制来最小化竞争，这种机制通过某些代谢生态位维度上的分化，防止它们生长动力学的重叠来支持两个种群的共存。▲图2 醋酸盐利用和丙酸盐抗性检测。A)通过种群特异性dPCR，评估添加5 mM醋酸盐（acetate）或丙酸盐（propionate）对生物量积累的影响。分别用单个菌株(左，单一培养)和竞争菌株(右，共培养)进行了实验。通过数字PCR这种精准的定量技术，作者发现在瘤胃乳突的顶端和隐窝都分布有这两种优势菌群，且与上皮细胞分布数目无显著的相关性。另外，这两种菌群能够促进相关脂肪酸的代谢，进而发挥促进食物消化的功能。该文章为通过调节反刍动物体内某些盐离子浓度来调节优势菌群的分布比例进而提升消化能力提供了思路。

基本信息 关键内容： 冠层分析仪,红外热成像仪 开标时间： 2021-09-09 09:00 采购金额： 770.50万元 采购单位： 中国气象局气象探测中心 采购联系人： 李老师 采购联系方式： 立即查看 招标代理机构： 中国气象局气象发展与规划院 代理联系人： 张夏虹 代理联系方式： 立即查看 详细信息 中国气象局气象探测中心新型机载激光雷达技术应用试验（一期）公开招标公告 北京市-海淀区 状态：公告 更新时间： 2021-08-17 招标文件: 附件1 附件2 中国气象局气象探测中心新型机载激光雷达技术应用试验（一期）公开招标公告 2021年08月17日 16:10 公告信息： 采购项目名称 新型机载激光雷达技术应用试验（一期） 品目 服务/信息技术服务/软件开发服务/应用软件开发服务/行业应用软件开发服务 采购单位 中国气象局气象探测中心 行政区域 北京市 公告时间 2021年08月17日 16:10 获取招标文件时间 2021年08月17日至2021年08月24日每日上午:8:00 至 12:00 下午:14:00 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 招标文件售价 ￥0 获取招标文件的地点 中国政府采购网下载 开标时间 2021年09月09日 09:00 开标地点 北京市海淀区中关村南大街46号中国气象局北区7号楼3层大会议室（科技大楼前草坪西侧） 预算金额 ￥770.500000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 张夏虹 项目联系电话 010-68406136 采购单位 中国气象局气象探测中心 采购单位地址 北京市海淀区中关村南大街46号中国气象局北区27号楼 采购单位联系方式 李老师 68407292 代理机构名称 中国气象局气象发展与规划院（中国气象局政府采购中心） 代理机构地址 北京市海淀区中关村南大街46号北区8号楼（中国气象局气象发展与规划院办公楼） 代理机构联系方式 张夏虹 010-68406136 附件： 附件1 附件2 项目概况 新型机载激光雷达技术应用试验（一期） 招标项目的潜在投标人应在中国政府采购网下载获取招标文件，并于2021年09月09日 09点00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号：ZQC-R21098 项目名称：新型机载激光雷达技术应用试验（一期） 预算金额：770.5000000 万元（人民币） 最高限价（如有）：770.5000000 万元（人民币） 采购需求： 本项目将在我国冬小麦陆表生态功能区和亚热带阔叶林区利用无人机分别搭载激光雷达、miniSAR、多光谱成像仪和热红外成像仪开展中尺度陆表生态气象观测试验，通过陆表生态观测试验平台软件对机载数据进行收集预处理，结合卫星遥感资料和地面观测资料进行交叉融合检验，生成地表反射率、植被指数、土壤水分、双向反射率、叶面积指数、生物量、地表温度、冠层温度等特定地物生态功能区服务产品。为陆表生态观测试验数据的准确性和生态下垫面星地融合校验产品的定量化水平提供有力支撑。 合同履行期限：合同签订后60天内交货，安装调试、试验作业及验收按照项目进度要求执行。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 项目需落实政府采购节约能源、保护环境、扶持不发达地区和少数民族地区，促进中小微企业发展的政策等，相关政府采购政策详见招标文件。 3.本项目的特定资格要求：（1）须为未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)渠道信用记录失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的投标人；（2）招标文件是在中国气象局政府采购中心申请领取并登记备案的； 三、获取招标文件 时间：2021年08月17日 至 2021年08月24日，每天上午8:00至12:00，下午14:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外） 地点：中国政府采购网下载 方式：投标人的有关经办人员于 2021年8月17日至2021年8月24日 (节假日除外)，将领取招标文件申请表的电子版（word），以及投标人介绍信（盖单位公章）、身份证复印件扫描件，以电子邮件方式发至cma_gsc@163.com（邮件主题注明投标人全称及所投标项目编号）。采购中心在收到邮件1个工作日内以电子邮件向潜在投标人发送招标文件的密码，潜在投标人凭密码获取打开中国政府采购网下载的招标文件。 售价：￥0.0 元，本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间：2021年09月09日 09点00分（北京时间） 开标时间：2021年09月09日 09点00分（北京时间） 地点：北京市海淀区中关村南大街46号中国气象局北区7号楼3层大会议室（科技大楼前草坪西侧） 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：中国气象局气象探测中心 地址：北京市海淀区中关村南大街46号中国气象局北区27号楼 联系方式：李老师 68407292 2.采购代理机构信息 名 称：中国气象局气象发展与规划院（中国气象局政府采购中心） 地 址：北京市海淀区中关村南大街46号北区8号楼（中国气象局气象发展与规划院办公楼） 联系方式：张夏虹 010-68406136 3.项目联系方式 项目联系人：张夏虹 电 话： 010-68406136 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：冠层分析仪,红外热成像仪 开标时间：2021-09-09 09:00 预算金额：770.50万元 采购单位：中国气象局气象探测中心 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：中国气象局气象发展与规划院 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 中国气象局气象探测中心新型机载激光雷达技术应用试验（一期）公开招标公告 北京市-海淀区 状态：公告 更新时间： 2021-08-17 招标文件: 附件1 附件2 中国气象局气象探测中心新型机载激光雷达技术应用试验（一期）公开招标公告 2021年08月17日 16:10 公告信息： 采购项目名称 新型机载激光雷达技术应用试验（一期） 品目 服务/信息技术服务/软件开发服务/应用软件开发服务/行业应用软件开发服务 采购单位 中国气象局气象探测中心 行政区域 北京市 公告时间 2021年08月17日 16:10 获取招标文件时间 2021年08月17日至2021年08月24日每日上午:8:00 至 12:00 下午:14:00 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 招标文件售价 ￥0 获取招标文件的地点 中国政府采购网下载 开标时间 2021年09月09日 09:00 开标地点 北京市海淀区中关村南大街46号中国气象局北区7号楼3层大会议室（科技大楼前草坪西侧） 预算金额 ￥770.500000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 张夏虹 项目联系电话 010-68406136 采购单位 中国气象局气象探测中心 采购单位地址 北京市海淀区中关村南大街46号中国气象局北区27号楼 采购单位联系方式 李老师 68407292 代理机构名称 中国气象局气象发展与规划院（中国气象局政府采购中心） 代理机构地址 北京市海淀区中关村南大街46号北区8号楼（中国气象局气象发展与规划院办公楼） 代理机构联系方式 张夏虹 010-68406136 附件： 附件1 附件2 项目概况 新型机载激光雷达技术应用试验（一期） 招标项目的潜在投标人应在中国政府采购网下载获取招标文件，并于2021年09月09日 09点00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号：ZQC-R21098 项目名称：新型机载激光雷达技术应用试验（一期） 预算金额：770.5000000 万元（人民币） 最高限价（如有）：770.5000000 万元（人民币） 采购需求： 本项目将在我国冬小麦陆表生态功能区和亚热带阔叶林区利用无人机分别搭载激光雷达、miniSAR、多光谱成像仪和热红外成像仪开展中尺度陆表生态气象观测试验，通过陆表生态观测试验平台软件对机载数据进行收集预处理，结合卫星遥感资料和地面观测资料进行交叉融合检验，生成地表反射率、植被指数、土壤水分、双向反射率、叶面积指数、生物量、地表温度、冠层温度等特定地物生态功能区服务产品。为陆表生态观测试验数据的准确性和生态下垫面星地融合校验产品的定量化水平提供有力支撑。 合同履行期限：合同签订后60天内交货，安装调试、试验作业及验收按照项目进度要求执行。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 项目需落实政府采购节约能源、保护环境、扶持不发达地区和少数民族地区，促进中小微企业发展的政策等，相关政府采购政策详见招标文件。 3.本项目的特定资格要求：（1）须为未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)渠道信用记录失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的投标人；（2）招标文件是在中国气象局政府采购中心申请领取并登记备案的； 三、获取招标文件 时间：2021年08月17日 至 2021年08月24日，每天上午8:00至12:00，下午14:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外） 地点：中国政府采购网下载 方式：投标人的有关经办人员于 2021年8月17日至2021年8月24日 (节假日除外)，将领取招标文件申请表的电子版（word），以及投标人介绍信（盖单位公章）、身份证复印件扫描件，以电子邮件方式发至cma_gsc@163.com（邮件主题注明投标人全称及所投标项目编号）。采购中心在收到邮件1个工作日内以电子邮件向潜在投标人发送招标文件的密码，潜在投标人凭密码获取打开中国政府采购网下载的招标文件。 售价：￥0.0 元，本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间：2021年09月09日 09点00分（北京时间） 开标时间：2021年09月09日 09点00分（北京时间） 地点：北京市海淀区中关村南大街46号中国气象局北区7号楼3层大会议室（科技大楼前草坪西侧） 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：中国气象局气象探测中心 地址：北京市海淀区中关村南大街46号中国气象局北区27号楼 联系方式：李老师 68407292 2.采购代理机构信息 名 称：中国气象局气象发展与规划院（中国气象局政府采购中心） 地 址：北京市海淀区中关村南大街46号北区8号楼（中国气象局气象发展与规划院办公楼） 联系方式：张夏虹 010-68406136 3.项目联系方式 项目联系人：张夏虹 电 话： 010-68406136

亲爱的朋友们： 临近年关泽析生物在此分享一个全新的科技突破性的创新产品——《Aquatic-RS8001全自动AI藻类鉴定计数仪》新品发布。 “生态环境监测技术装备，是信息时代环境科技发展的源头，是生态环境科学的‘先行官’，也是我国绿色低碳发展的‘倍增器’。建设绿色智慧的数字生态文明，离不开先进的环境探测技术和仪器。” ——中国工程院院士、中国科学院安徽光学精密机械研究所学术所长刘文清 藻类水华已成为国内外普遍关注的环境问题，而如何快速鉴定水华种类非常重要。 公司在深入研究和理解当下水生态的检测需求后，研发团队倾尽全力，打造出了这款具有创新性的产品。它实现了全时自动聚焦、高精度X轴/Y轴自动平移、多种拍照模式、藻类自动鉴定计数、自动报告、审计追踪、多账户管理等创新应用。 该仪器由研究级三目生物显微镜、电动XY移动平台和控制器、Zstream藻类自动鉴定计数分析系统、藻类智能鉴定系统以及数据处理终端组成。主要用于对样品水体中的浮游藻类做自动分类计数、大小测量、种类分类以及生物量测定等多指标自动分析输出。 泽析生物全自动AI藻类鉴定计数系统替代传统人工计数，给藻类监测领域带来了4大创新应用，真正意义上实现全自动智能分析计数。一套仪器即可实现：1. 自动对焦/拍照2. 自动识别藻种类别3. 自动计数分析4. 自动分类分析3～1000μm的藻类全片自动拍照 以及 自动分类鉴定结果 系统拥有丰富的藻类数据库，既遵循浮游植物分类学，又兼顾了软件界面展开的便捷性。以精细、直观、实用的原则，对浮游藻简介进行重点编辑、分栏介绍，突显不同门类浮游植物的特点，使得 形态、结构、生殖、生态 一目了然。 同时系统具备增量学习功能，当鉴定过程中碰见本地数据库外的藻类时，可通过增量学习功能，并不需要重建所有的藻类数据库，而是在原有数据库的基础上，仅对由于新增数据所引起的变化进行更新。生成新的藻类数据库，这样软件就可识别新出现的藻类。生物类别详细展示 以及 增量学习功能 在数据安全管理方面泽析生物也一如既往地保持稳定便捷，可视化数据报告可通过pdf格式导出；具备审计追踪功能，操作人员在软件上的每一步操作软件自动记录，以便后续结果数据的追溯自动保存每批显微照片、统计标识和统计数据。 新品带给您的是惊喜，是科技的未来！提前祝所有兄弟、朋友、合作伙伴龍年大吉、万事如意！产品详询：杭州泽析生物科技有限公司

土壤呼吸 | 极端干旱通过改变高寒泥炭地土壤微生物功能群丰度来降低土壤异养呼吸而非甲烷通量【温室气体】人类活动造成温室气体排放急剧增加，全球地表温度持续上升，显著改变了自然生态系统碳水循环格局。极端气候事件，尤其是极端干旱事件发生的频率和强度不断升高，对土壤含水量、土壤微生物群落结构和功能、土壤异养呼吸（Rh）以及土壤甲烷（CH4）通量具有重要影响。高寒泥炭地拥有巨大的碳储量，对气候变化高度敏感。虽然目前围绕高寒泥炭地碳排放开展了一些研究，但对高寒泥炭地生态系统碳排放对极端干旱响应的微生物机制仍不清楚。若尔盖国家级自然保护区基于此，中国林业科学研究院湿地研究所的研究团队以青藏高原东部若尔盖国家级自然保护区高寒泥炭地（33°47′56.62′′ N，102°57′28.44′′ E，3430 m.a.s.l.）为研究对象，依托模拟极端干旱的野外控制实验平台，通过原位观测和室内试验相结合，旨在解决以下问题：（1）不同植物生长期，极端干旱如何影响Rh和CH4通量?（2）极端干旱如何影响土壤微生物群落结构和功能群?以及（3）驱动Rh和CH4通量变化的主要因素是什么？作者于2019年6月18日至9月25日测量了Rh（PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统（北京理加联合科技有限公司））和CH4通量（一个闭路静态室（0.5×0.5×0.5 m）+ABB LGR便携式温室气体分析仪（UGGA，GLA132-GGA））。试验三个生长期结束时，作者测量了样地0-20 cm土壤的土壤性质，包括总氮（TN）、土壤有机碳（SOC）、有效磷含量（AP）、总磷（P）、pH值、溶解有机碳（DOC）、土壤含水量（SWC）、硝态氮（NO3--N）、铵态氮（NH4+-N）、微生物生物量磷（MBP）、微生物生物量氮（MBN）和微生物生物量碳（MBC）。此外，还进行了新鲜土壤样品的DNA提取、PCR扩增和测序。图1 PS-9000便携式土壤碳通量自动测量系统。【结果】图2 不同植物生长期极端干旱对土壤异养呼吸（a）和甲烷通量（b）的影响。“ED”，“MD”，和“LD”分别代表植物快速生长期、盛花期和植物生长衰退期。图3 不同植物生长期极端干旱对细菌碳循环功能群的影响。图4 驱动因素对土壤微生物呼吸（a）和甲烷通量（b）的相对贡献。【结论】极端干旱导致植物生长衰退期土壤异养呼吸显著降低38.04 mg m−2h−1，但对CH4通量无显著影响。极端干旱显著降低了细菌的α多样性，显著降低了植物快速生长期和衰退期的Rokubacteria和Chloroflexi菌的相对丰度，显著增加了盛花期Actinobacteria菌的相对丰度。在植物快速生长期和盛花期，极端干旱使芳香烃降解功能群（aromatic hydrocarbon degraders）相对丰度分别降低了50.26%和64.37%。在植物生长衰退期，极端干旱显著降低了甲醇氧化（methanol oxidizers）和木质素降解（lignin degraders）功能群的相对丰度，分别为81.63%和82.08%。随机森林模型分析表明，细菌功能群在决定土壤异养呼吸和甲烷排放中起着重要的作用。芳香族化合物降解（aromatic compound degraders）和芳香烃（aromatic hydrocarbon degraders）降解功能群对土壤异养呼吸累计贡献率为11.89%。芳香族化合物降解（aromatic compound degraders）、芳香烃降解（aromatic hydrocarbon degraders）、脂肪族非甲烷烃降解（aliphatic non-methane hydrocarbon degraders）和甲基营养（methylotrophs）功能群对甲烷通量的累计贡献率为13.29%。研究结果强调土壤细菌碳循环功能群对于探索未来极端干旱背景下土壤碳循环可能的微生物响应机制至关重要，为高寒泥炭地应对未来气候变化提供了理论基础和科学依据。【产品简介】PS-9000是一套用于测量土壤CO₂通量的便携式测量系统，采用动态气室法测量，专利设计。具有控制测量、存储和数据处理等功能，可测量呼吸室内CO₂浓度变化，同时结合自身测量的空气温度、大气压、土壤温度等传感器的数据，计算处理得到CO₂通量。PS-9000可通过掌上控制器实现无线操作，实时显示仪器测量的各种参数值，并可现场修改各种设置参数。

化妆品为什么会出现微生物超标现象？ 如果是一个正规的生产流程，不应该出现微生物超标现象。因为在我们的生产流程中，每一项都有严格的检测及控制，在生产过程中，我们都会遵循GMP((Good Manufacture Practice良好生产规范)的国-际标准。在中国，正规上市的产品都必须具备卫生许可证，这个卫生许可证也对产品的生产过程做了详细和严格的规定。其中很多关键环节都是在密封或是严格控制的卫生环境中进行。这一系列规定的目的就是要将微生物量减至最低，其他的污染物不可能流入进去。如果出现微生物超标现象，就有可能是某些环节出了问题。 化妆品生产过程中使用的原料、容器和制作过程中均可受微生物污染，尤其在灌装过程更易受污染。化妆品各种原料都有被微生物污染的可能，其中尤以天然动植物成分、矿产粉剂、色素、离子交换水等原料易受微生物污染。某些剂型化妆品富含水分和营养成分，如膏霜类化妆品多属“营养型”，其中因加入各种氨基酸，蛋白质或滋补品（胎盘提取液、人参、甘草提取液等）成分而有利于微生物生长繁殖。 化妆品含有适合微生物生长的成分，而且受安全性的考虑防腐剂的使用受到许多限制。因此它在控制微生物污染这个问题上与医药品、食品有不同的要求。 微生物污染关键点控制： 1、生产设备的消毒 2、生产环境的消毒 3、包装材料的消毒 4、人员卫生管理 为什么很多化妆品企业在生产过程中，各个环节也做了消毒，却还是时不时的出现微生物超标的问题，究其原因还是消毒产品和消毒方案不正确的所致，就如同感冒了，去买感冒药，有的药用着就有效果，有的药用着就没有效果。而有的人第1次用这种药有效果，下一次就没有效果了，这就存在一个对症下药和抗药性的问题。

上期讲到分批补料微型生物反应器设计的内部补料策略（点击此处查看），本期将讲述外部补料策略及结论。外部分批补料策略在外部分批补料系统中，基质从外部储器补料。该策略的主要优点是增加了灵活性和过程控制能力。然而，由于补料需要额外的基础设施，外部分批补料系统固有地更复杂且操作成本更高。3.1自动化液体处理系统使用液体处理工作站可以实现高通量采样以及向 MTP 或平行 MBR 中添加液体。例如，RoboLector®包括集成的 BioLector®（mp2-Labs，德国）MBR 筛选平台。自动取样编程为每 24 小时一次。补料和取样均在不中断摇动的情况下实现，从而最大限度地减少对氧气传输的干扰并防止细胞沉降，从而允许获得代表性的样品。与脉冲补料策略相关的关键挑战是缺乏连续的补料供应，这导致细胞代谢中的振荡并限制与工业规模发酵的可比性，在工业规模发酵中，指数补料策略更常用。Jansen 等人于 2019 年开发了一种自动反馈调节的基于酶的分批补料系统(FeedER)。可以通过控制添加来实现定义的指数生长速率。Ambr®平台通过添加泵送液体管线，可以向每个单独的反应器中连续添加液体。克服了间歇补料的局限性，有利于实施连续补料方案和更严格的 pH 控制。Bioreactor48 平台（2mag，德国）与Freedom EVO(TECAN，瑞士) LHS 相结合，以实现分批补料和过程控制。Bioreactor通过 LHS 向含有 β-呋喃果糖苷酶的培养物间歇投加蔗糖，使可代谢的果糖和葡萄糖得以连续释放。对间歇葡萄糖和酶促摄食策略的比较表明，生物量累积非常相似，但是，连续(酶促)摄食增强了 GFP 荧光。DO 振荡在间歇补料培养物中显著更大。3.2 用于分批补料微生物反应器系统的微流体和微型阀技术与自动 LHS相关的一个关键挑战是补料的间歇性。近来，微流体技术已经被实施，其目的在于开发更精确的工业过程的按比例缩小模型。微流控生物反应器系统涉及对小体积流体的受控操作。在 Mardanpour 和 Yaghmae 研究中，使用大肠杆菌作为生物催化剂，在微流控微生物燃料电池(MFC)中以分批补料模式从葡萄糖和尿素产生生物电。为了构建微流控 MFC，使用具有单个微通道的聚甲基丙烯酸甲酯板作为主体，使用镍基阳极和负载铂的碳覆盖阴极作为主体顶部和底部的电极，通过这种方式，亲水性镍表面吸收阳极电解液并促进细胞附着，从而促进生物膜的生长。为了确定最适合再现大型生物反应器波动条件的微流体系统，Ho 等人比较了三种广泛使用的微流体设计。该研究表明，微流体系统的设备设计在定量和灵敏地再现典型工业规模生物反应器中的不均匀性方面起着关 键作用，可能会影响分批补料系统的工艺产率。微流控FlowerPlate 技术最近被用于优化谷氨酸棒杆菌的绿色荧光蛋白(GFP) 生产。Morschett 等人开发了一种高通量、并行化的 pH 控制分批补料培养工作流程，可在线监测微孔板中的生物量、pH 值、DO 和荧光。每排的两个容器中分别加入葡萄糖-尿素补料溶液和 3M 磷酸(单侧 pH 控制)。将具有不同补料策略(脉冲、恒定、指数)的分批补料工艺与标准分批工艺进行了比较。商业微基质(Applikon Biotechnology，荷兰)平台是一种接近连续补料的替代方法，这种方法便于通过微型阀对每种单独的 μBR 进行独立的液体添加。该最先进系统基于标准 24 孔深孔板，工作体积为 2–7mL，具有集成的荧光团 pH 和溶解氧传感器，以及每个单独孔的独立气体和液体添加量。3.3 外部补料策略总结具有自动外部补料和严格控制工艺参数的新型 MBR 技术的最新进展，使得能够更接近地模拟工业规模的生物过程。通过自动化，实验的吞吐量和精确度得到了显著的提高。机器人 LHS 已证明了在微尺度下有效高通量分批补料培养的潜力。它们可以与现有硬件相结合，并易于编程，以实现广泛的实验应用。通过安装液体处理机器人和分析设备，对 Bioreactor 培养平台进行了改造，实现了全自动受控分批补料培养，并具有自动取样和在线样本分析功能。Mühlmann 等人的一项研究也证明了 RoboLector®平台的适应性，为了实现自动补料培养基制备和细胞培养，安装了额外的冷却器、加热器摇动器和真空站。移液操作可以预先编程以执行定义的补料配置文件并以高精度重复多次。LHS 补料的另一个限制是它的间歇性。微流体设备提供连续的补料供应，以更接近地代表工业规模条件。可以使用微流体装置分配小体积，使得它们对单个细胞的研究特别有吸引力。由于对分离细胞的研究允许将细胞内效应与细胞间或群体效应区分开来，因此这可能有利于菌株的发育。具有外部补料和无创在线监测的自动化并行MBR 平台允许在相对短的时间内生成大量高质量数据集。然而，由于高设备成本和广泛的编程要求，投资比更简单的内部系统要大得多。结论在过去的十年中，微量高通量分批补料培养技术取得了长足的进步。已经开发了各种复杂性和硬件要求不同的补料机制，使得流式分批培养越来越容易获得。由于与传统的分批培养系统相比，分批补料系统可以更接近地模拟工业规模条件，因此它们可以最大限度地降低与生物工艺规模相关的风险。尽管成本相对较低且易于实施，在整个培养过程中不可能进行精确的补料速率控制，并且补料通常仅限于单一基质。通过引入外部硬件，可以实现更复杂的补料分布和过程参数(如 pH)控制。自动液体处理机器人可被编程为响应于过程参数与指定设定点的偏差或根据预定义的补料曲线执行液体添加。最近，自动化液体处理机器人的可负担性有了显著提高，然而，为确保其广泛应用，有必要开发标准化操作程序和直观的软件，以便于其简单操作。尽管它们的高精度和灵活性很有优势，因为补料是通过间歇推注进行的，但无法实现工业相关的连续补料曲线。然而，这可以很容易地通过耦合 LHS 和酶控制的补料策略来解决。微流体技术也被开发出来，以便于非常小体积的连续精确补料。通过将自动化的高通量分批补料培养平台与实验的战略设计和基于模型的 优化策略相结合，可以显著增强对过程的理解，同时最大限度地减少实验负担。结合实时数据来重新确定最佳补料添加和工艺控制策略显示出增强生物工艺开 发的巨大潜力。然而，关键工艺参数的在线和在线分析技术应得到改进，以充分发挥基于模型的优化，在大多数情况下，对优化至关重要的底物利用率和产物形成等参数仅限于离线分析。对传统技术（如色谱）的快速在线替代品的开发将特别有利于重新设计实验策略。尽管该综述中讨论的技术显示出高效和低风险生物工艺开发的巨大潜力，但目前自动化培养平台的高成本和复杂性限制了它们的广泛应用。此外，这些技术和方法的标准化对于学术界和工业界的共同使用和接受至关重要，未来的工作还应侧重于开发 FOSS 和 FOSH 以提高可访问性。曼森平行生物反应器分批补料应用曼森采用Watson-malow 400A高精度泵头，16 路补料，平均每个罐有四路补料，蠕动泵流量可设定，连续可调；每个蠕动泵的功能可单独分配，可以作为酸泵、碱泵、补料泵、消泡泵、液位控制泵。信息来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975021001944?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=747c4db53ee4ddb1文章来源：本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对：刘娟娟编辑内容审核：郝玉有博士

p　　7月26日，国际标准委发布关于对《蒸压加气混凝土板》等266项拟立项国家标准项目征求意见的通知，其中包括多项仪器检测方法标准：a title="" href="http://www.instrument.com.cn/news/20170726/225293.shtml" target="_blank"strong又一大波仪器分析方法标准即将制定 涉及光谱、色谱、质谱等/strong/a。/pp　　值得注意的是《工业微生物菌株质量评价 拉曼光谱法》即将制定，资料显示，该项标准主管部门是国家质量监督检验检疫总局，起草单位为中科院青岛生物能源与过程研究所、清华大学、中国标准化研究院等，归口单位是中国标准化研究院。/pp　　工业菌株是工业生物技术的关键和核心，菌株的质量评价在选育和投料过程中都不可或缺，但目前菌株评价方法大都包括生物量培养累积、目标代谢物提取和检测等繁琐的过程，评价周期长， 不仅不利于工业菌株的快速筛选，而且延迟了生产的投料过程。本标准建立一种快速无损的活体工业微生物菌株质量评估标准方法，能较好地反映细胞的生理状态，而且不会影响细胞活性，可以在不破环细胞的条件下快速测量单个细胞内的代谢物含量。/pp　　本标准规定了采用拉曼光谱评价工业微生物菌株质量的标准方法和流程，适用于发酵工业和基于微生物生物制造领域工业微生物(大肠杆菌、酵母等)的质量评价。/pp　　据悉，目前国内外均没有较好的方法来快速评价工业菌株/pp /p

近期，海洋二所王春生研究员团队借助ZooSCAN浮游动物图像扫描分析系统对东海的浮游生物样品进行粒径多样性分析，获得的关键数据解释了东海西部浮游动植物生物量之间的时空不匹配现象，为进一步验证粒径多样性假说在实际生态系统或实验中的可靠性提供了方法。相关成果以“Seasonal variation in size diversity: Explaining the spatial mismatch between phytoplankton and mesozooplankton in fishing grounds of the East China Sea”为题发表于Ecological Indicators期刊（IF=4.96，中科院二区）。孙栋副研究员为论文第一作者，刘镇盛研究员和王春生研究员为论文的共同通讯作者。 研究背景东海（ECS）是中国最重要的渔场。在以往的实地研究中，一直发现东海中浮游植物的种群数量与浮游动物生物量之间没有正相关关系。这种现象称为“浮游植物和中型浮游动物之间的不匹配”或“Z/P的变异”。 在浮游生态系统中，物种之间的营养关系会受到群落粒径结构的强烈调节。标准化粒径谱（NBSS）的斜率和群落粒径多样性被认为是粒径结构框架中的两个关键参数。另外，有研究发现，水生群落中食肉动物的存在会阻碍初级生产者向植食性动物传递能量的效率，即当中型浮游动物处于较强的捕食压力下时，它们对浮游植物的控制较弱。此外，还有人认为大型的初级生产者是中型浮游动物的首选，初级生产者的粒径结构变化将影响沿海水域浮游植物和浮游动物之间的营养关系。因此，浮游动物标准化粒径谱（NBSS）的斜率、浮游动物群落粒径多样性、浮游动物食性鱼类的捕食压力及较大型初级生产者的存在都可能会造成东海出现浮游植物和中型浮游动物之间不匹配的现象。研究成果研究团队在东海西部的32个站点进行了采样（图1）。在2019年1月、4月、7月和10月进行的4个航次中，总共收集了122个中型浮游动物样本用于数据分析。 图1. 中国东海西部两个重要渔场的海流和采样站点图。在每个站点进行浮游生物采样和环境调查。箭头表示台湾暖流（TWC）和东海沿岸流（ECSCC）。 收集到的样品使用法国HYDROPTIC公司的ZooSCAN浮游动物图像扫描分析系统（图2）进行测量。在使用过程中，直接将处理好的浮游动物样品倒入ZooSCAN 11cm×24cm的扫描区域中进行扫描, 每次扫描通常测量500-4000个个体，扫描精度为4800dpi，以得到浮游动物样品的图片；之后使用仪器配套的ZooProcess软件对样品图片进行处理，得到浮游动物数量、不同浮游动物的等效球体直径（ESD）等关键生态学数据，由此计算浮游动物个体的粒径、生物量；此外，利用仪器携带的软件上的数据库，可以对被检测对象自动进行浮游动物种类分类，以便对不同类群的浮游动物进行生物学统计。图2. 浮游动物图像扫描分析系统ZooSCAN 此外，采用标准方法测得单位面积浮游动物食性鱼类的生物量（kg km-2），代表对中型浮游动物的捕食压力。测得20 μm Chl a/总Chl a的比值作为浮游植物粒径结构的代用指标，代表较大的初级生产者。使用线性混合效应模型（LMM）研究Z/P如何受到浮游动物群落粒径多样性、NBSS斜率、浮游动物食性鱼类的捕食压力以及较大的初级生产者比率的影响。以此来验证造成浮游植物和中型浮游动物之间不匹配的四个假设：（a）中型浮游动物标准化粒径谱（NBSS）更平坦的斜率提高了Z/P；（b）较高的中型浮游动物粒径多样性增强了Z/P；（c）来自浮游动物食性鱼类的更强的捕食压力降低了Z/P；（d）规模较大的初级生产者提高了Z/P。统计结果表明log2（Z/P）存在较强的季节性变化。春季中，粒径多样性是唯一重要的解释变量（p = 0.004）。夏季中，粒径多样性、NBSS斜率和浮游动物食性鱼类的生物量都是重要的解释变量（p 0.05），两个重要的解释变量（粒径多样性和NBSS斜率）显示出相似的解释力（ΔAIC = 0.18），表明它们都是可靠的预测因子。秋季中，也是仅有浮游动物的粒径多样性与Log2（Z/P）呈正相关（p = 0.017）。浮游动物食性鱼类生物量的模型最适合解释Log2（Z/P）的空间变异（夏季AIC = 132.80，秋季 AIC = 110.12）现象。然而，它不能支持假设c（即来自浮游动物食性鱼类更强的捕食压力降低了Log2（Z/P）），因为LMM显示Log2（Z/P）与浮游动物食性鱼类生物量之间显著正相关。实验结果证明：除冬季外，浮游动物的粒径多样性影响了各个季节的Z/P空间变化。浮游动物的体型强烈地预测了浮游动物和浮游植物之间的营养相互作用。此外，浮游动物的NBSS斜率也是影响浮游生态系统中Z/P的重要因素，但其仅在夏季与Z/P显著相关。假设c（来自浮游动物食性鱼类更强的捕食压力）不能在每个季节都得到支持。假设d（规模较大的初级生产者）也没有在每个季节得到支持。在ZooSCAN浮游动物图像扫描分析系统的助力下，研究团队验证了东海西部浮游植物与中型浮游动物生物量之间空间不匹配（Z/P的变异）的假设，并得出结论：除冬季外，浮游动物的粒径多样性是东海中各季节Z/P空间变化的最佳解释。该研究受到了国家重点研发计划课题（2018YFC1406304）和国家自然科学基金面上项目（42076122, 41976091）的共同资助。

2013年12月10日，Hamilton(瑞士哈美顿)宣布已签署了一项协议，收购全球生物量监测公司Fogale Nanotech的生物传感器业务。这笔交易预计在2013年12月完成，具体交易金额没有披露。随着该项收购的完成，Hamilton成为唯一能提供所有有价值过程监测参数的传感器制造商，如pH、溶解氧和生物量。　　据Hamilton实验室和传感器副总裁Jö rg Pochert介绍，FOGALE的生物传感器主要利用活细胞的介电性能，其优势在于只测量活细胞密度。不同于光学技术，该系统对于气泡、微载体、细胞碎片，以及悬浮液中的其它颗粒不敏感。(编译：杨娟)

p　　最近，一则“我国科学家发现小球藻‘吃’烟气中的氮氧化物和二氧化碳”的消息引起了很多人的好奇。/pp　　小球藻是什么?它“吃”下氮氧化物和二氧化碳又变成什么?/pp　　首次证明了“生物减排”可行性/pp　　近年来大气雾霾严重影响了人民群众的健康与生活，氮氧化物是酸雨与雾霾的主要诱因。我国2016年氮氧化物排放总量高达23兆吨，位居世界第一。/pp　　消除氮氧化物的技术叫“脱硝”，由于氮氧化物能跟水反应生成硝酸根、亚硝酸根，正好是微藻可利用的氮营养，所以通过微藻培养可以消除氮氧化物污染，发展新型生物脱硝技术。由此获得的微藻生物质副产品则可以作为蛋白、油料的来源，满足水产饲料、生物能源等行业的原料需求。/pp　　微藻生物量中碳和氮元素含量分别占50%和10%左右。微藻是地球上将二氧化碳与无机氮转化为有机物效率最高的一种光合微生物，被誉为是由阳光驱动的高效“生物工厂”。/pp　　可不可以将这座“生物工厂”装进电厂，让微藻“吃”下工业烟气中的氮氧化物和二氧化碳，实现碳减排并降低环境污染，同时又可以生产出生物能源的原料和高附加值产品，实现“一石双鸟”?/pp　　在国外从事了8年藻类生物学研究的王强，作为中国科学院水生生物研究所引进“百人计划”研究员，2010年7月回国组建微藻研究团队，开始投入这项研究。/pp　　2014年，首篇论文率先发表在国际环境学领域顶级期刊《环境科技》上。此项研究被认为在国际上“首次证明了微藻用于工业污染物减排的同时生产高附加值产品的可行性”。/pp　　闯过一道道工业实验难关/pp　　7年时间，王强团队把设想逐步变成了工业的可行性，这中间他们走过了艰难的历程。/pp　　首先是藻种问题。在繁多的藻类中，什么藻种“吃的多，又产的多”?/pp　　小球藻是一种球形单细胞淡水藻类，直径3—8微米，繁殖率超强。王强说：“小球藻最快2个小时可以繁殖一代，也就是说它的生物量两个小时可以翻一翻，生长快工作效率自然也高。”/pp　　经过不断地筛选，最终获得的小球藻比常规小球藻油脂和生物量生产率分别提高了39%和35%，脱硝率可达96%以上。/p

在废水处理中，细菌起着很大作用，因此确保细菌在合适的环境中获得养分非常重要。生物处理是污水处理的重要组成部分，在许多行业中被普遍采用。此二级处理工艺依靠各种细菌来分解污水中的污染物并对水进行净化，最终排放到环境中。常规生物处理系统采用活性污泥去除水中的有机污染物。但还有许多其它生物处理方法对净化污水也非常有效，包括固定床系统，如移动床生物反应器（MBBR）和膜系统，如膜生物反应器（MBR）。各种生物处理方法之间可能存在差异，但保持微生物的健康状况对于优化污水处理工艺中污染物的去除至关重要。确保将适当数量的“食物”输送给微生物，有助于维持生物处理系统的健康。一般采用“食物与微生物比”（food to microorganism）或“F:M比”参数。当F:M比太低时，“食物”不足，微生物就会“挨饿”。如果F:M太高，污水中的有机物含量高，微生物会很快变得不堪重负，导致污水中污染物的去除不充分。两种情况都会导致生物处理效率低下，因此有必要找到并保持最佳的F:M平衡，以确保充分去除污染物以符合法规排放要求。F:M比通常由两个常见的检测值确定。在F:M比参数中，F（食物）部分是有机污染物含量，一般使用生化需氧量（BOD5）来检测。5日测试用于检测当细菌分解有机物质时消耗的氧气，从而间接推断水中的碳含量。在F:M中，M（微生物）部分一般通过混合液悬浮固体（MLSS）来检测。这些检测存在一些缺陷，会导致F:M不适用于有效的工艺控制。用于量化微生物水平的MLSS检测无法区分活生物量和死生物量，这不仅使维持最佳F:M比变得非常困难，而且对于理解生物系统的整体健康情况也无法保证。为期5天的BOD检测速度太慢，无法用于工艺决策。当污水处理装置发现碳负荷不平衡时，生物质的不健康状况事实上已持续了多日。这对于污水负荷可变的处理装置尤其是个问题。此外，由于BOD5取决于细菌的使用，因此缺乏可接受的准确性和精确度，且样品中存在的有毒化合物可能会严重干扰检测结果。对生物质的“食物”进行更准确和有效的监测方法是采用总有机碳TOC分析来直接测定污水中的碳含量。与间接BOD测量不同，TOC分析仪直接检测样品中的碳含量。检测更准确，不存在BOD测试常见的干扰问题。TOC检测可以在数分钟内完成，从而使其成为用于工艺控制和处理优化的更有效工具。通过使用TOC分析来检测生物处理有机物负荷，处理装置可以确定“更真实的F:M比”。案例一美国一家大型炼油厂实施了一项为期12个月的研究，对在传统活性污泥生物处理装置中采用TOC分析来确定“真实F:M比”带来的优势进行了分析。通过使用TOC分析快速获得的准确结果，该处理装置能够快速识别有机物负荷变化并确定理想的F:M平衡。工厂认为，当处理装置在其可接受范围内运行时，去除效率非常稳定，且与典型的需氧量测试相比，TOC分析是保持F:M平衡的更有效工具。此外，TOC分析提供的连续在线数据使处理装置能够快速调整流速，并通过确保适当数量的“食物”供给，以使用F:M比，对工艺进行更有效的控制。这减少了生物处理存在的工艺紊乱，并最终节省了与不良微生物健康状况相关的时间和成本。案例二除F:M比，TOC分析已成为优化污水生物处理营养平衡的有用工具。许多处理装置要求污水中的碳含量与养分（通常为氮和磷）保持适当的平衡。美国一家大型饮料厂决定将其传统的生物处理系统升级为高流量膜生物反应器（MBR）系统。虽然这有助于降低工厂的占地面积并改善污水中有机物的去除程度，但由于新上的MBR系统流量大且工厂排放污水中糖负荷会发生变化，这就意味着需氧量测试太慢而无法确保生物处理系统的营养平衡。该工厂要求C:N:P养分平衡比为100:5:1，在增加TOC分析后，该工厂能够跟踪污水中有机物含量的变化并快速进行工艺调整。工厂操作人员能够确定碳含量并调整添加到污水中的氮，以保持最佳的养分平衡。新的工艺可以连续地脱除有机物，大大减少了工艺紊乱，每年为工厂节省数十万美元。传统上，使用生化需氧量确定废水处理是否有效。采用总有机碳TOC分析直接监测碳含量，对于尝试优化生物处理工艺的污水处理装置而言可能是一个强大的工具。与传统的需氧量测试不同，TOC分析可在几分钟内提供准确数据，使操作人员能对工艺快速做出控制决策。使用TOC数据保持有效的F:M比或C:N:P养分平衡，可以确保生物处理工艺的优化。通过TOC分析来监测生物反应器的健康状况，有助于工厂最大程度地减少工艺紊乱，有效去除污染物，获得符合法规要求的外排水。作者简介Adit Jatkar，苏伊士旗下水务技术与方案——Sievers分析仪全球产品应用专员，获得普渡大学化学学士学位，拥有分析仪器和工艺化学技术背景，并在水处理和石油化工行业有丰富的工作经验。本文原文英文版刊登于《Rocky Mountain Water》2020年9月刊。

北京易科泰代理的PlantScreen植物表型分析平台在荷兰植物生态表型中心（NPEC）安装运行，这是该中心成立后安装运行的首套植物表型分析系统，整套系统由光适应室、叶绿素荧光成像单元、RGB 3D成像单元、3D激光扫描成像单元等组成，有轮子可以方便移动，被称为“可移动的高通量表型成像分析平台”。 美国橡树岭国家实验室（ORNL）生物能源创新中心设计安装大型PlantScreen植物表型分析平台，包括如下成像分析功能模块：1)RGB 3D成像分析单元，用于植物三维形态结构分析和颜色分析2)3D激光扫描成像分析单元，用于植物三维形体结构测量和3D建模3)脉冲调制（PAM）叶绿素荧光成像分析单元，用于植物生理性状及胁迫等成像分析4)高光谱成像分析单元，用于植物生化结构组成及代谢组学研究分析5)NIR近红外成像分析单元，用于植物水分分布成像分析6)高分辨率红外热成像分析单元，用于气孔导度动态分析该大型平台计划于2019年6月安装完毕并运行。 另一大型PlantScreen植物表型平台将于2019年上半年在匈牙利科学院生物科学研究中心（BRC）安装运行，该平台建设包括大型FytoScope植物生长室、紧凑型PlantScreen植物表型成像分析系统（安装在FytoScope内）、PlantScreen高通量根系表型成像分析系统（安装于FytoScope内）、大型模块式PlantScreen植物表型成像分析平台（安装在温室内）。该平台包括如下成像分析功能单元：1)根系与地上茎叶（root and shoot）表型分析单元，包括RGB 3D成像技术和3D激光扫描技术，对植物及其根系形态结构性状和生物量等进行高通量分析测量2)光合作用、胁迫耐受性、生理状态成像分析及GFP/YFP成像分析，采样脉冲调制（PAM）叶绿素荧光成像技术3)生化组成及代谢成像测量，采用VNIR高光谱成像分析技术4)气孔导度动态测量分析，采用高分辨率红外热成像技术 易科泰生态技术公司为您提供植物表型分析全面解决方案:?手持式或便携式叶绿素荧光测量与成像技术?手持式或便携式植物光谱与高光谱成像测量技术?手持式或便携式红外热成像技术 ?FluorCam叶绿素荧光成像全面解决方案?FluorCam多光谱荧光成像技术全面解决方案?FKM多光谱荧光动态显微成像技术方案——细胞亚细胞水平分析植物性状?Specim高光谱成像技术全面解决方案?PlantScreen高通量植物表型成像分析技术?叶绿素荧光成像、高光谱成像、红外热成像、多光谱成像、RGB成像综合集成技术方案

利用厌氧消化技术实现有机物废弃物减量和生物质能源(甲烷)回收是当前国内外处理有机废弃物的主流技术。微生物是有机废弃物厌氧发酵的核心，其生长及代谢活性受温度影响，大部分沼气工程的发酵罐在中温(37±2℃)或高温(55±2℃)条件下运行可获得最佳的发酵效率。然而，在我国寒区低温季节，运行大型中温或高温发酵罐所需增保温能耗极高，甚至超过产能的一半，造成经济效益低，导致我国北方沼气产量与规模均低于南方。虽然低温厌氧发酵(20℃以下)具有能耗低优势，但低温下微生物生长及代谢较缓慢，因而甲烷产量低。 　　针对以上问题，中国科学院广州能源研究所生物质能生化转化研究室生物燃气课题组探究了低温抑制厌氧发酵的机制；在此基础上，利用经长期驯化获得的产甲烷菌系对低温连续厌氧发酵进行生物强化，评价生物强化效果；从微生物群落组成与宏基因组学层面揭示了生物强化机制。相关研究成果以Effect of bioaugmentation on psychrotrophic anaerobic digestion: Bioreactor performance, microbial community, and cellular metabolic response(《生物强化对低温厌氧消化的影响：生物反应器性能、微生物群落及细胞代谢的响应》)为题，发表在Chemical Engineering Journal上。 　　具体成果如下：低温抑制厌氧发酵的主要原因。相比于细菌，古菌(主要指产甲烷菌)对低温更敏感，能够引起反应器内中间代谢产物产生和降解速度不平衡，造成挥发性脂肪酸累积和甲烷产量低；细菌和古菌对温度的响应存在差异，利用宏组学技术结合KEGG代谢通路数据库，发现古菌中仅编码两种耐冷基因(Htpx、CspA)(图1a)，但细菌中编码多种耐冷基因，如HslJ、Hsp15、CspA、MerR、HtpX、HspQ(图1b)，说明古菌的耐冷能力较差，导致古菌倍增速率明显低于细菌。因此，提高反应器中产甲烷菌的丰度及耐冷能力是促进低温产甲烷的关键。 　　为强化低温厌氧发酵，科研人员向低温抑制的发酵罐内投加了自主研发的丙酸产甲烷菌系，从而促进丙酸及乙酸降解，避免酸抑制，提高产甲烷性能。研究采用的连续式(每天投加一次菌系)和间歇式(每周投加一次菌系)两种生物强化方法均具有显著的解抑增效作用(图2a)，可缓解丙酸的累积(图2c)，恢复甲烷产量(图2b)，强化效果在停止投加菌系后可维持至少14个水力停留时间(140天)(图2a)。微生物群落分析表明，生物强化提高了嗜乙酸产甲烷菌(Methanothrix harundinacea和Methanosarcina flavescens)的相对丰度(图2d)；产甲烷菌基因功能分析发现主导调控合成脂多糖以及谷胱甘肽的基因丰度显著增多(图3)，这类代谢产物曾多次被报道利于增强微生物适应恶劣环境的能力。 　　上述研究揭示了低温下厌氧甲烷化低效的微生物机理，并证实了外源投加菌系进行人为干预可改变厌氧发酵系统内微生物组成，定向提高关键产甲烷菌生物量，促进产甲烷进程，从而提高低温厌氧发酵性能，为有机废弃物低温厌氧消化的生物强化技术形成与优化奠定了理论基础、提供了指导。 　　研究工作得到国家自然科学基金面上项目、中科院战略性先导科技专项(A类)、中科院青年创新促进会等的支持。实验设计图1.低温对厌氧消化微生物代谢的影响。a、产甲烷菌；b、细菌。图2.生物强化对低温厌氧消化性能及微生物的影响 a)生物强化过程及产气性能示意；b)生物强化对不同阶段甲烷产量的影响(R-37：37℃中温对照；R-20Bio：20℃低温生物强化反应器；R-20：20℃低温对照；D17-34：第17-34天；D35-252：第35-252天)；c)生物强化对乙酸和丙酸浓度的影响；d)微生物群落演替；e)各反应器内不同阶段pH平均值。图3.生物强化对微生物基因丰度的影响。a)古菌；b)细菌(Ino：接种物)。

7月6日至10日，第三十届中国兰州投资贸易洽谈会在甘肃国际会展中心盛大举办。宝怡环境随上海代表团受邀参展，向来自世界各地的展会观众展示了国内环保科技的顶尖技术和产品。本届“兰洽会”以“共享机遇，共谋发展，共创繁荣”为主题，设置了丝绸之路国际合作展区、区域合作交流展区、甘肃特色优势产业展区等板块，吸引来自泰国、俄罗斯、巴基斯坦等30多个国家和地区的企业参会参展。本届兰州投资贸易洽谈会上，宝怡环境的藻类分析仪系列产品在上海展区精彩亮相，“高精尖”的产品吸引了观众的目光。全国政协副主席、致公党中央主席蒋作君和民盟上海市委副主委、上海市政协副秘书长花蓓先后莅临宝怡环境展台，与技术人员进行交流，对宝怡环境的产品和技术给予高度评价，并鼓励宝怡环境加强自主创新，引领环保行业的发展。野外藻类分析仪是一款适用于野外现场对水体中藻类生物量(叶绿素a)以及对各门类藻进行快速定性定量分析的高灵敏度藻分类检测设备，仪器自带充电电池。不仅能够快速可靠地实时判定水体各群落藻类叶绿素a浓度，而且能够深入水下进行剖面测量分析(最深可达1000米)，针对湖泊、河流、海洋等不同水深处叶绿素a浓度及藻类分布检测。便携式藻类分析仪是一款适用于野外现场对水体中藻类生物量(叶绿素a)进行快速定量分析的高灵敏度藻类检测设备，仪器自带充电电池。一次充电可满足6小以上时连续测量。能够快速可靠地实时判定水体总藻及蓝藻叶绿素a浓度，同时检测结果带有点位GPS 地理信息，可以方便后期通过地图软件进行测量点位的数据处理。在线藻类分析仪是一款面向在线场合中对水中藻类生物量(叶绿素a)进行快速定量分析以及对各门类藻进行快速定性定量分析的高灵敏度藻分类检测设备。适用于固定站房监测、野外微型站房监测、浮船监测、走航船监测。本届“兰洽会”，宝怡环境与来自不同国家和地区的观众进行近距离的交流和互动，提升了品牌竞争力，增强了品牌在国际市场的知名度和影响力。未来，宝怡环境将紧抓“一带一路”的发展机遇，向全球输出先进的产品和技术，携手全球合作伙伴，共同守护人与自然和谐共生的地球家园。

肺癌是全球癌症相关死亡的主要原因，每年导致约180万人死亡，其中肺腺癌（LUAD）是主要的病理类型。肿瘤内微生物组是肿瘤微环境的重要组成部分，其与宿主的相互作用对癌症的发生、发展至关重要，因此肿瘤内微生物研究为癌症的诊断、筛查和治疗提供了崭新的视角。虽然“多形态微生物组”已经成为癌症的标志之一，但关于肿瘤内真菌群（mycobiome）作为活体微生物在癌症进展中的作用还知之甚少。2023年9月21日，上海交通大学医学院王慧/刘宁宁、同济大学张鹏以及中科院巴斯德所陈昌斌课题组共同通讯在国际顶尖肿瘤学期刊Cancer Cell（IF=50.3）上发表题为“The intratumor mycobiome promotes lung cancer progression via myeloid-derived suppressor cells”的文章。本文使用富含真菌的DNA提取和深度宏基因组测序，发现了肺腺癌（LUAD）患者中富集的肿瘤驻留的聚多曲霉A. sydowii。通过三种不同的同系肺癌小鼠模型，我们发现聚多曲霉通过IL-1b介导的骨髓抑制细胞（MDSCs）的扩增和激活，抑制细胞毒性T淋巴细胞的活性，并促进PD-1+ CD8+ T细胞的积累，从而形成免疫抑制的肿瘤微环境促进肺肿瘤的进展。这是通过b-葡聚糖/凝集素-1/CARD9途径介导的IL-1b分泌实现的。人体样本的分析证实，富集的A. sydowii与免疫抑制和患者预后不良相关。研究结果表明，肿瘤内的真菌生物群，尽管生物量较低，但会促进肺癌的进展，并且可以作为改善LUAD患者预后的潜在靶点。实验部分相比针对癌症的一般研究，本文作者关注于真菌菌群失调对癌症的影响及作用机制，并借助FISH染色技术对目标菌群进行了标记。根据研究的需要，迫切需要解决的问题，一是从宏观角度理解菌群与肿瘤之间的关系，二是从微观角度解析真菌与细胞的作用机制。为了对以上两个问题进行深度探索，作者采用了StrataQuest定量分析软件建立了精准量化的分析标准。由于技术原理导致FISH染色成像结果经常会呈现的高背景、低信号状态。StrataQuest定量分析软件作为Tissue Cytometry技术数据分析层面的强大工具，对于FISH染色标记的点状荧光信号也有其独到的分析策略：首先在识别精度上，可以精准识别到高背景下的每个信号点，对核酸片段进行计数分子；其次在识别并计数的基础上，结合细胞核的定位，以及某蛋白染色的细胞质轮廓定位，在微观水平实现了核酸表达的空间定位，并可同时获得真菌及其相关细胞的作用情况数据。这种方法也可以用于对某些特定基因复制、转录及翻译过程的一致性定位分析，对中心法则传递性的验证是极其具有价值的。在宏观层面，Tissue Cytometry技术也可以通过肿瘤识别，并在肿瘤周边对微环境空间位置进行自由定义，以此来分析肿瘤微环境内不同表型的单细胞的空间分布关系，通过简单的数据统计，即可获得以往需要生信分析算法才能获得的作用关系数据，例如菌群与肿瘤见的互相作用，或者肿瘤微环境中不同炎性细胞的相互作用情况等。Figure 1 A.sydowii的高丰度与免疫抑制和患者预后不良有关A）LUAD患者临床样本的多色免疫荧光显示瘤内的A.sydowii与A.sydowii特异的FISH图像。红色，A.Sydowii；蓝色，DAPI。(B）LUAD患者的临床样本的肿瘤内MDSCs的多色免疫荧光图像(CD11b+CD33+HLADR-)。粉色，CD11b；绿色，CD33；红色，HLADR；蓝色，DAPI。(C)LUAD患者临床样本中的肿瘤内Tregs(FOXP3+)的多色免疫荧光图像。绿色，FOXP3；蓝色，DAPI。(D)LUAD患者临床标本中肿瘤内PD-1+CD8+T细胞(PD-1+CD8+)的多色免疫荧光图像。绿色，CD8；红色，PD-1；蓝色，DAPI。(E-G)LUAD患者肿瘤组织样本中A.sydowii丰度与MDSCs(E)、Tregs(F)和PD-1+CD8+T细胞(G)的相关性。Figure 2 A.Sydowii没能够促M2巨噬细胞的免疫抑制活性。（C）通过在皮下LLC小鼠模型中用D223 28S rRNA探针对真菌进行FISH染色，比较感染A.111 sydowii、烟曲霉、白色念珠菌或载体的小鼠中肿瘤内真菌的丰度。红色真菌FISH探针；蓝色，DAPI。

p　　strong仪器信息网讯/strong 微量热技术广泛应用于生物、食品、材料表征等多个领域。研究热力学过程能够有助于理解材料的固有属性，塞塔拉姆的报告讲述了微量热技术在高压电池、蛋白质去折叠研究等多个领域的应用价值。/pp　　SETARAM公司是热分析及量热仪的仪器制造商,公司位于热分析和量热仪技术的发源地——法国。在高温和超高温热分析领域以其独特的光电天平技术和模块化设计独占鳌头。 以C80，SENSYS为代表的卡尔维微量热仪和高压DSC产品在行业内声誉斐然，特别是高压DSC技术具有极高的稳定性和灵敏度。/pp　　塞塔拉姆的产品尤其在高温设备方面，如航空航天、核工业、陶瓷、冶金、食品等领域，还有生命科学和制药研究方面、过程安全方面（如预测逃生时间），能源开发利用方面（如燃气水合物和钻井泥浆）等均有应用。/pp　　具体视频如下：/ppscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=67B881F02EAD50899C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptbr//p