智能厌氧微生物培养系统

在自然环境和人体中，存在着大量厌氧和微需氧菌，它们与人类的生活息息相关。1861年，巴斯德首次发现了厌氧菌，这标志着人类对这类细菌认识的开端。随着研究的深入，开发多功能、智能化的厌氧和微需氧菌培养装置变得日益迫切。杭州华端生物科技有限公司（以下简称：华端生物）在厌氧菌培养领域取得显著成就，其推出的HD-AN系列智能厌氧/微需氧培养系统，填补了培养过程中实时氧浓度监测的技术空白。近日，仪器信息网一行走进华端生物，与公司销售总监黄翰韬对话，深入了解这家年轻企业的技术、产品创新和发展规划。华端生物销售总监黄翰韬从国产替代到自主研发华端生物正式成立于2021年，其创立的初衷是以保障食品安全、药品安全和公共卫生安全为已任，不断研发创新产品，填补国内空白，引领国产仪器共同发展。公司初名并非华端，更名意在成为进口检测仪器的国产替代，并逐步成为行业领导者。1950年，美国科学家发明了厌氧培养技术；1970年，日本三菱公司发明了厌氧产气袋；1975年，第一台厌氧培养箱在英国诞生；2019年，华端生物的首款厌氧/微需氧培养系统进入市场，对标MART公司的厌氧微需氧培养系统。黄翰韬称：“客户对国产仪器有偏见，认为国产仪器质量和服务做得不好，但我个人有一些理想主义的想法，希望产品能够与进口产品竞争，甚至超越它们。” 如今，华端生物在厌氧菌培养设备领域取得了显著成就，其核心产品HD-AN系列智能厌氧/微需氧培养系统，填补了培养过程中实时氧浓度监测的技术空白。传统“基于气体抽排置换法”的厌氧培养装置需要长期处于运行状态，气体消耗量大且不能精确控制微需氧环境，操作时还需要随时查看设备运行情况。华端生物HD-AN系列智能厌氧/微需氧培养系统通过“真空置换抽排原理”精准控制培养罐中气体环境，气体消耗量极低（厌氧环境7L/罐，微需氧环境2-3L/罐），用户可自定义O2/CO2浓度，最快70s生成氧浓度0%-18%微需氧环境，无线氧浓度监测功能更是使培养过程不再“两眼一摸黑”。 HD-AN系列智能厌氧/微需氧培养系统华端生物产品线布局全面，涵盖传统微生物和工业微生物检测。其产品线的布局最早也是借鉴梅里埃等公司的成功经验，覆盖微生物样品采集及富集、样品前处理、厌氧/微需氧培养、样品定性定量分析各环节，形成了一套全流程检测方案。当前，华端生物专注于保障食品安全、药品安全和公共卫生安全，致力于将产品、服务做精做透，自成立以来每年都推出1-2个新产品，客户群体广泛，涵盖疾病预防控制中心、食品药品监督管理部门、海关、高等教育机构、科研单位以及各类企业。“下一步公司也在积极开拓海外市场，准备进军国际市场。” 黄翰韬透漏了其未来市场规划。“卷创新、卷品质、卷服务”从国产替代到行业引领，这一变化的背后离不开创新的驱动。“行业内积累的经验让我们着手去解决客户的迫切需求和痛点，通过对产品进行‘微创新’的后发优势，使其更适合国内市场。”黄翰韬展示了华端生物自主研发和生产的桌面设备——自动细菌涂布仪。他回忆道：“过去作为销售人员，我仅需专注于销售，当我亲自投身于产品开发时，才深刻体会到其中的复杂。这款涂布仪虽然简单，但其核心部件——转轴的设计却很难”。研发时不仅需要确保转轴的平衡性和转速，还要考虑平皿的高度和材质，甚至不同厂家生产的平皿厚度差异。经过一系列的测试和调整后，自动细菌涂布仪可以适配90mm直径的平皿，并且能够适应±1-2mm的误差，这样平皿既平稳又不会松动。这就是提升国产微生物检测设备的竞争力的法宝——持续投入研发、大胆创新产品性能和应用、严抓产品质量。自动细菌涂布仪面对激烈的竞争市场，黄翰韬认为企业不应该仅局限于“卷价格”，应该“卷创新、卷品质、卷服务”，只有各项都做到优秀，才能在激烈的市场竞争中脱颖而出，成为行业引领者。微生物检测仪器行业有一定的门槛，华端生物作为一家国产初创企业，成立不到三年时间，就获得了国家高新技术企业认证，黄翰韬称公司在发展过程中获得了地方政府的大力支持，也有信心通过创新和优质服务提升竞争力。“重视与客户的直接接触，了解客户需求，提供定制化解决方案，通过免费试用和客户反馈，不断改进产品，实现共赢”。国家高新技术企业认证证书国内微生物检测市场发展不足，食品检测、药品检测、环境监测还有很大的发展空间，谈及作为一家国产初创企业当下生存发展面临的最大困难和挑战，黄翰韬自信地说：“虽然有人说今年形势不容乐观，但我个人觉得危机中要发现机会，做好准备，等待市场爆发。正如赵本山大爷所说，‘你不能代表大环境’，无论外界环境如何，我们总能找到机会，占据一席之地。”尽管国产仪器面临巨大挑战，华端生物的产品市场表现仍然良好，核心产品智能厌氧微需氧培养系统在政府检测单位占有一半以上市场，并入围伊利、蒙牛等大型乳企的采购目录。部分产品还远销俄罗斯、非洲、日本等国家，成功打开了出口市场。黄翰韬把这些归功于小公司处理市场反馈更加灵活。他解释道：“客户更倾向于“傻瓜式”的操作，即操作简单直观，无需过多思考如何使用。然而很多大企业被战略规划或较大的生产体量等因素掣肘，无法及时调整，但我们会认真对待客户需求，并根据用户体验不断改进，优化产品性能。” 展望未来，他直言希望能够获得更多关注，“我不怕竞争，怕的是没有竞争的机会”，也会在自身薄弱环节适当的寻求外部合作“公司计划在未来几年内，继续加强产品研发，提升产品竞争力，拓展国内外市场，提升品牌知名度”。走访合影（从左至右：仪器信息网产业研究部陈星羽、仪器信息网生命科学编辑李兆坤、华端生物销售总监黄翰韬、仪器信息网客户成功经理康龙、华端生物市场经理沈玥琳）

泰林生物于上海CPhI展会上开启了“2016新品全球巡展第五站”发布活动，其展位现场展示了最新一代无菌隔离器、全新汽化过氧化氢发生器、培养基自动分装仪、新型智能集菌仪、新型微生物检验仪、新型TOC分析仪等相关技术和设备，以及无菌检测用集菌培养器、微生物检测过滤器、无菌滤膜、生物指示剂等一批检测、验证用耗材。泰林生物展台　　泰林无菌隔离器HTY培养基自动分装系统　　同时，在展会同期活动“前沿实验室仪器与解决方案展示秀”中，泰林生物还举办了“培养基自动分装系统与平皿质量控制”技术研讨会。技术研讨会现场

细胞体外培养用水中水的质量要求提起细胞体外培养实验，每个经历过的实验者都会有这样的领悟吧，细胞虐我千百遍，我待细胞如初恋。明明小心翼翼的操作，细胞总会莫名其妙的被污染了！莫名其妙的挂掉啦！到底怎么回事呢？其实造成细胞污染的因素不单单是微生物，培养环境中所掺杂的物质也可能会影响细胞的生长。水是细胞赖以生存的主要环境，营养物质和代谢产物都必须溶解在水中，才能为细胞吸收和排泄。对于体外培养的细胞来说，水是细胞培养液和试剂中简单而重要的组分。所以，细胞培养对水的质量要求较高，培养用水中如果含有一些杂质，即使含量极微，有时也会影响细胞的存活和生长，甚至导致细胞死亡。水中的杂质对水质有不同影响：1.离子——平衡渗透压；一些重金属 (Cadmium)对细胞毒害大，即便剂量很低 (衡量实验室用水导电性能的指标，单位为MΩ• cm，随着水内无机离子的减少电阻数值逐渐变大。2. 异体菌落数（Heterotrophic bacteria count，HBC）衡量实验室用水微生物的指标，单位为cfu/mL。3. 有机物（Total Organic Carbon ，TOC）水中碳的浓度，反映水中可氧化的有机化合物的含量，可间接反映出水中细菌和内毒素含量的高低。单位为ug/L或ppb。4. 内毒素（Endotoxin）革兰氏阴性细菌的脂多糖细胞壁碎片，又称之为“热原”，单位EU/mL。参考国际标准化组织的实验室纯水规范ISO3696，美国CLSI和ASTM D1193的试剂纯水规范，我国GBT6682和GBT 30301的试验用水指导，《实验细胞资源的描述标准与管理规范》用水指导，结合多年的实验操作经验，总结出细胞培养用水对水质的要求。细胞培养对水质的要求：1.一定要无菌：HBC 3.阻碍细胞生长的有机物含量要低：TOC等纯化后达到二级纯水，储存于水箱中以满足日常的清洗应用；水箱中的水再经过U Pack超纯化柱去离子，紫外灯照射杀菌并降低有机物含量，最后经终端滤器RephiBio过滤，以获得无菌、无热源、无核酸酶的超纯水。Genie G 水路图要想达到细胞培养用水的水质要求，纯水机的配置非常关键，带有消毒模块的纯水水箱、终端过滤器、取水水质的实时监测等配置都关系着产水水质是否达标。纯水的储存对保持纯水的质量是至关重要的，由于周围环境和空气中的二氧化碳更容易使水污染改变其pH，所以储存水的容器要尽量密封，避免和外界过多接触，抑制微生物生长。如Genie纯水设备可以提供的纯水水箱带有紫外消毒模块和去除二氧化碳的过滤器，能够尽量的保证水箱内的纯水水质。水箱空气过滤器（含CO2吸附剂）200/350L 水箱空气过滤器主控屏显示水箱水循环状态终端滤器可用于去除纯水中特定类型的污染物，满足不同实验的应用需求。对于细胞体外培养可以选用RephiBio Filter 纯水终端过滤器，安装在乐枫超纯水系统的出水口，可有效去除水中的热原（内毒素）、核酸酶、细菌等杂质，制备符合细胞培养用水要求的超纯水（无热原、无DNase、无RNase、无菌）。对于超纯水而言需要格外注意终端水质的TOC、电阻率、细菌和内毒素的含量，必须做到即取即用，因此取水的远程监控和水质实时监测就显得尤为重要。目前已有厂家可以提供与手柄通过无线连接的实验室纯水机（如上面提到的Genie），将水机和取水手柄分别放在洁净间的内外，通过无线控制取水手柄达到超纯水的取用和实时检测水的电阻率和TOC数值，非常适合无菌环境下的操作，尽量减少污染。无线 自由局域网无线通信技术 各单元摆脱信号线羁绊主机，主控屏，手柄摆放可自由组合 手柄触屏信息? 系统运行状态：待机，泄压，循环，产水? 水箱液位：0%或者L? 纯水（超纯水）水质参数：电阻率、TOC、温度 终 端 水 质 实 时 监 测结合上述用水要求，为大家推荐两款制备超纯水的水机，Genie G一体化纯水仪和Genie PURIST 超纯水仪。 Genie G一体化纯水仪以自来水为进水制备超纯水和 EDI 二级纯水性能指标Genie PURIST 超纯水仪以纯水（EDI 纯水，RO 水或蒸馏水等）为进水，制备实验室超纯水。性能指标【注意事项】1.超纯水应当注意使用时间，应该“即取即用”。防止超纯水吸收外界的杂质导致水质下降。2.在合适的环境使用超纯水。环境中的VOC（挥发性有机物），细菌等都会影响细胞培养。3.培养细胞的容器应当洁净无污染。 4.配制离散细胞用的消化液和细胞洗涤液时，宜采用钙、镁离子含量低的缓冲液，缓冲液用水可以选用装配乐枫低镁型纯化柱的纯水机，避免钙、镁离子促使细胞凝聚作用的产生。不同细胞体外培养用水选择指南细胞培养（cell culture）是指在体外模拟体内环境（无菌、适宜温度、酸碱度和一定营养条件等），使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。细胞培养的整个流程中实验用水贯穿每一个环节：1.取材：组织的清洗和灌注试剂用水，如PBS缓冲液、Hanks液的配制；2.原代培养：1640、DMEM等培养基用水，明胶等支持物的配制，添加药物、检测试剂的配制；3.传代培养：胰酶等消化液的配制；4.冻存：细胞冻存液DMSO的配制。细胞体外培养的细胞类型一般分为动物细胞培养、植物细胞培养和微生物培养，其中极难的是动物细胞的培养。动物细胞的培养除了需要无菌、温度、气体、渗透压、pH等基本条件，它还需要血清、支持物等特殊物质，其中原代细胞的培养是很难的。植物细胞的培养需要光照和激素，而且培养条件和培养技术比较成熟。微生物培养多为单细胞生物，微生物人工培养的条件比动植物细胞简单得多，蛋白胨、麦芽汁、酵母膏等培养基即可满足微生物的营养要求，其中厌氧微生物培养比好氧微生物复杂，需要维持CO2等非氧惰性气体的浓度。由于细胞的种类和培养条件不同，对培养环境中杂质的含量要求也不同，那么配制培养基或试剂用水的选择大有讲究，不同细胞体外培养用水的指标如下：细胞体外培养用水选择细胞类型纯水等级电阻率(MΩcm)TOC(ppb)微生物(cfu/mL)内毒素(Eu/mL）核酸酶(pg/mL)动物细胞超纯水181810各种细胞培养用水的比较细胞培养用水制备方法优点缺点商品化细胞培养用水纯水或超纯水进行多效蒸馏制成，严格控制热源、无菌、内毒素、pH、渗透压等指标水质标准程度化高，可保证实验结果的重复性价格昂贵DEPC水DEPC处理过并经高温高压灭菌的MiliQ纯水，无RNase、DNAase和proteinase。完全去除核酸酶价格昂贵，未去除内毒素终端滤器过滤超纯水采用0.22μm的过滤膜，可有效去除水中的热原（内毒素）、核酸酶、细菌等杂质。性价比高，供水量大对取水环境要求高乐枫 RephiBio 终端过滤器采用0.22μm带正电荷的双层尼龙66过滤膜，可制备符合生物领域应用要求的超纯水（无热原、无DNase、无RNase、无菌），纯水中内毒素含量低于0.001 Eu/mL，核酸酶的含量低于可检测范围，微生物的含量低于0.1 cfu/mL，可以满足动物细胞和植物细胞的需求。Tips: 通常情况下乐枫RephiBio 终端过滤器的更换周期为3 个月，以达到好的使用效果。