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菌种筛选应用

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菌种筛选应用相关的资讯

  • 生物量监测在微生物(细胞)效能评价/菌种筛选的应用
    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).
  • 直播邀请丨菌种分子筛选与高通量筛选技术
    科学仪器是科学研究的重要支撑手段,它不仅是科学家的“眼睛”,发现更多未知世界,而且是科研人员的“三头六臂”,能大幅度提高科研工作效率。种质资源是生物产业的核心。快速构建菌株文库、高通量实现细胞表型检测和筛选、以及迅速实现菌种生产应用等是提高企业育种和研发效率、推动产业发展的关键限速环节。而这些问题的解决,都必须依托相关科学仪器。可以说,科学仪器是生物产业发展的基石。本期“科创中国”生物产业科技服务团专家线上讲座邀请到清华大学长聘副教授 张翀、上海交通大学教授 白林泉,清华无锡研究院生物育种研究中心副主任 高级工程师 天木生物总经理王立言,为我们分享菌种分子选育与高通量筛选技术在生物育种中的应用。时间:6月23日 周四晚 19:00-20:3019:00 主持人 郭美锦 华东理工大学 教授 中国微生物学会生化过程模型化与控制专委会主任19:00-19:30《高通量微生物育种工程》 张翀 清华大学 长聘副教授19:30-20:00《抗肿瘤天然产物安丝菌素的分子生物学高产》 白林泉 上海交通大学 教授 中国微生物学会分子微生物学及生物工程专委会主任20:00-20:30《基于液滴微流控技术的高通量筛选技术与开发》 王立言 清华无锡研究院生物育种研究中心 副主任 高级工程师 天木生物总经理
  • 全球首创!国产自研微生物进化仪,让工业菌种创制“上高速”
    合成生物学作为生物经济发展的关键技术已经被推向了风口。2022年,中美先后发布生物经济领域的发展规划。5月,国家发展改革委发布《“十四五”生物经济发展规划》,这是我国首部生物经济的五年规划,明确了生物经济发展的具体任务。9月12日,美国总统拜登签署《关于推进生物技术和生物制造创新以实现可持续、安全和可靠的美国生物经济的行政命令》。据企查查数据显示,在存量方面,我国现存27.1万家合成生物相关企业;在注册量方面,近十年,我国合成生物相关企业每年注册量逐年增加,其中, 2020年新注册的企业数量增至3万家,同比陡增226.8%,此后三年虽增速放缓,但2023年全年新注册8.2万家合成生物相关企业,成为近十年新高。可见,在政策和技术优势的双重加持下,国内合成生物学产业发展迅速。近十年我国合成生物相关企业注册量&增速(单位:万家)(注:本次数据来源于企查查;统计时间为2024/5/10)合成生物学作为一种具有颠覆性意义的新兴技术,其应用范围已经涵盖农业、食品、医药健康、化工等各个方面,为绿色生物制造产业的发展提供着技术支持。微生物战略资源严重短缺:我国核心菌种自主率不到20%工业菌株作为生物制造的“灵魂”,同时也是合成生物学研究中的底盘细胞,经过基因编辑等技术重新设计合成通路,最终成为高效细胞工厂:只需获取简单物质便能合成出人类所需的产品,例如胶原蛋白、乙醇等。因此,积极开展自主工业菌种的设计创制研究是爆涨我国生物制造产业新质生产力发展的关键。然而,有数据显示,我国核心菌种自主率不到20%、核心工业酶的自主率不到25%、益生菌核心菌株的自主率不到10%,微生物战略资源严重短缺,工业菌种创新率低严重制约着我国生物制造产业的发展,那么,如何突破工业菌种的创新难题呢?清华大学邢新会教授在报告中表示,“设计-构建-测试-学习(DBTL)”循环能力是关键,而科学仪器作为产业发展不可或缺的一环,其在提高“DBTL”循环能力方面也发挥着重要作用。全球首创微生物进化仪,加快“DBTL”循环能力提到这里,邢教授以自动化生物铸造系统为例向我们展示了提高DBTL循环的方法:用机器人/机械臂将菌种、涂布接种仪、菌落挑取仪、摇床、移液工作站、酶标仪等关键仪器设备进行连接。但同时他也指出,该系统存在设备系统复杂、运行成本高、通量受限于培养体系等问题。因此,邢教授及其生物育种技术与装备团队长期致力于高通量生物育种技术与装备的研发,同时,也在“合成生物制造技术”、“活性-药效-安全筛选评价技术与装备”方面开展了许多工作,涵盖了从生物功能发现到功能制造。邢教授团队通过等离子技术研发出了ARTP(Atmospheric and Room Temperature Plasma)高通量诱变育种仪,该装备实现了常温常压下的突变育种,并成功孵化了天木生物进行商品化制造。在实现了突变后,邢教授与清华大学张翀教授合作利用微流控实现了高通量/自动化细胞培养和单细胞筛选。至此,基于微流控技术开发出了一系列高通量工业表型测试技术与装备,然后通过基因编辑技术开展高通量基因型-工业表型关联新方法的研究,进而产出系列新装备、带动新标准、研发新菌种,为合成生物学与绿色生物制造产业的发展提供技术平台支撑。常压室温等离子体诱变育种仪ARTP(点击进入详情页)邢教授团队研发出的高通量皮升级液滴单细胞分选系统DREM Cell、高通量微升级液滴单细胞分选系统 MISS Cell的核心技术指标相当甚至优于国际竞争仪器,高通量微升级微生物液滴培养仪MMC和毫升体系微生物适应性进化仪EVOL Cell为全球首创。其中,MMC可以实现连续15天200克隆,EVOL Cell可以实现4通道无气泡供养。(点击下方仪器名称即可进入页面详情页)左:高通量皮升级液滴单细胞分选系统DREM Cell,右:M高通量微升级液滴单细胞分选系统 MISS Cell左:高通量微升级微生物液滴培养仪MMC,右:毫升体系微生物适应性进化仪EVOL Cell在报告的最后,邢教授通过分子克隆全自动挑取、自动进化培养甲醇依赖型大肠杆菌、创制下一代蛋白和多肽合成细胞工厂等6个实际场景的应用,充分证明了这几款仪器在自动化、高通量工业菌株性能精准改造等方面的应用优势。注:上述内容节选自清华大学邢新会教授的《创新高通量育种装备体系,支撑生物制造新质生产力发展》,想了解更多详细内容,点击下图即可观看完整视频~“合成生物学先进工具与解决方案”主题约稿活动合成生物学的快速发展正在改变生物技术行业的产业布局。目前,合成生物技术已经广泛应用于食品、农业、医疗等多个领域。伴随我国《“十四五”生物经济发展规划》的颁布,被誉为“第三次生物科技革命”的合成生物学研究热度高涨,但当前构建合成生物系统的内在逻辑尚处于摸索阶段,整个合成生物学领域正处于发展初期,需要先进的使能技术及解决方案推动合成生物学产业快速发展......为帮助广大科研工作者及时了解前沿技术进展、创新产品与解决方案,仪器信息网特此约稿。欢迎投稿,投稿文章将于话题专栏展示并在仪器信息网相关渠道推广,投稿邮箱:chensh@instrument.com.cn,关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系:13171925519(同微信)。(点击下图进入专题详情页面)
  • 发酵工程:借菌种升级产业
    发酵工程是生物技术的重要组成部分,也是生物技术产业化的重要环节。现代发酵工程不仅包括菌体生产和代谢产物的发酵生产,还包括微生物机能的利用。其主要包括生产菌种的选育,发酵条件的优化与控制,反应器的设计及产物的分离、提取和精制等。  然而,能耗大却是发酵产业的致命弊端,因此,实现节能减排就成为该产业发展的重要目标。  清华大学生命科学学院教授陈国强告诉记者,由于我国的发酵产业在硬件方面已经达到很高的水平,因此,实现发酵产业节能减排目标的关键在于菌种的改造及提高菌种的效率。  例如,一个细胞要想具有多种功能,就需要实现跨种属染色体在一个细胞内共存 要想获得优化的发酵产品合成途径,就需要攻克低成本染色体的化学合成技术 要想解决复杂化合物的微生物发酵生产问题,就需要解决大片段基因的获得和在染色体里的整合与表达……  而菌种的改造工作,事实上也是合成生物学正在研究的题目。陈国强认为,合成生物学提出的方法将有利于对现有生产菌种的根本性改造。目前科学家们已经不局限于非常辛苦地进行基因剪接,而是开始构建遗传密码,以期利用合成的遗传因子构建新的生物体,因此,通过合成生物学改造菌种,有望推动生物发酵产业的不断升级。  目前,我国已经是全球第一的发酵产品生产国,陈国强表示,未来产业定位也应该向着更高端的方向发展。他认为,发酵产业应更加注重利用农业生物质为原料生产材料、能源、化工产品,替代部分石油资源 要向着无高温灭菌、低耗水和连续发酵的目标发展,以最终实现节能减排。
  • 网络讲堂:高通量筛选技术在粮油食品研发中的应用值
    开始时间:2017/09/26 15:00课程描述:近年来,微生物组技术蓬勃发展,在优化传统发酵食品生产工艺、探究人体肠道菌群与健康状况关系方面已成为热点;随着抗生素滥用导致的健康问题越来越得到重视,替抗添加剂的开发变得尤为重要; 粮食深加工行业中,提高发酵菌株对抗恶劣环境的抗逆性能对其应用于工业化生产具有重要意义。自动化工作站及高通量筛选技术为加速这些领域的研究提供了高效工具。中粮营养健康研究院搭建的基于Beckman自动化移液工作站和MD克隆挑取机器人等设备的高通量筛选平台,在上述粮油食品相关研发工作中得到广泛应用。讲师简介:陈博主任现任职于中粮营养健康研究院,主要从事蛋白质工程、菌株改造与筛选和微生物组学方面的研究和技术管理,并将其应用于食品、食品添加剂、生物能源与化学品等的新生产技术开发与现有工艺改进。带领团队开展生产菌种和抑制剂,筛选了大量具有抑菌活性、胃酸胆盐耐受性或食品发酵特性的菌种。参与过北京市科技计划项目课题、863计划课题、 973计划、中粮集团研发项目等。累计发表国内外期刊论文9篇,申请发明专利26项,获授权3项,参与翻译专业书籍5部。相关领域:(食品/饮料/烟草)-(粮食及加工品)相关仪器:(生命科学仪器及设备)-(生物工程设备)-(其它生化设备)参会说明:报名条件:只要您是仪器信息网注册用户均可参加!环境配置:只要您有电脑、外加一个耳麦就能参加。(需要进行音频交流的用户需准备麦克)人数限制:(200)如需报名或索取相关资料,请在线留言,告知需要参加的讲座名称。
  • 远慕教你怎么把菌种培养成菌液
    把菌种培养成菌液的处理方法⒈光合菌群: EM菌液中的光合菌群(好氧性和厌氧性)属于独立营养微生物,它能利用土壤接受太阳热能或以紫外线为能源,将土壤中的硫化氢和碳氢化合物中的氢分离出来,变有害物质为无害物质,并以植物根部的分泌物、有机物、有害气体(硫化氢等)及二氧化碳、氮等为基质,合成糖类、氨基酸、维生素类、氮素化合物和生理活性物质等,是肥沃土壤和促进动植物生长的主力部队。光合菌的代谢物质或者被植物直接吸收,或者成为其它微生物繁殖的养分,光合细菌如果能够增殖,其它的有益微生物也会增殖。⒉乳酸菌群: 乳酸菌(厌氧型) , 它以摄取光合细菌酵母菌产生的糖类等物质为基础,产生乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力,能有效抑制有害微生物的活动,以及有机物的急剧fu败分解。乳酸菌能够使常态下不易分解的木质素和纤维素等变得容易分解,并且消除未分解有机物产生的种种弊端,在有机物发酵分解上发挥突击队的重要作用,它将未腐熟的有机物质转化成对动植物有效的养分。乳酸菌还能有效抑制连作障碍产生的致病菌增殖。⒊酵母菌群: 酵母菌(好氧型)利用氨基酸、糖类及其它有机物质,通过发酵,产生出促进细胞分裂的活性化物质。酵母菌在 EM 集团军中对于促进其它的有效微生物增殖所需要的基质(食物)的生产提供重要的营养保障。此外,酵母菌生产的单细胞蛋白是动物不ke缺少的有效养分。⒋革兰氏阳性放线菌群(好气性)。 它从光合细菌中获取氨基酸、氮素等作为基质,产生出各种抗生物质、 维生素及酶,可以直接抑制病原菌。它提前获取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质,从而抑制它们的增殖,并创造出其它有益微生物增殖的生存环境。放线菌和光合细菌混合后的净菌作用比放线菌单兵作战的杀伤力要大得多。它对难分解的物质,如木质素、纤维素、甲壳素等具有降解作用,并容易被动植物吸收,增强动植物对各种病害的抵抗力和免疫力。放线菌也会促进固氮菌和 VA 菌根菌增殖。⒌发酵系的丝状菌群(嫌气性)。 以发酵酒精时使用的曲霉菌属为主体,它能和其他微生物共存,尤其对土壤中酯的生成有良好效果。因为酒精生成力强,能防止蛆和其他害虫的发生,并可以消除恶臭。由上可见,各类微生物都各自发挥着重要作用,核心作用是光合细菌和嗜酸性乳杆菌为主导,其合成能力支撑着其他微生物的活动,同时也利用其他微生物产生的物质,形成共生共荣的关系,保证 EM菌液状态稳定,功能齐全 ,发挥出集团军作战的强大能量。 EM菌液的主要功能是造就良性生态。只要施用恰当,它就会与所到之处的良性力量迅速结合,产生抗氧化物质,清除氧化物质,消除fu败,抑制病原菌,形成适于动植物生长的良好环境,同时,它还产生大量易为动植物吸收的有益物质,如氨基酸、有机酸、多醣类、各种维生素、各种生化酶、促生长因子、抗生素和抗病毒物质等,提高动植物的免疫功能,促进健康生长,从而在减轻劳动、降低成本、提高产量、改善品质,提前上市,使人们吃(用)上无污染的高质量产品的前提下,提高全社会的生产水平和生活质量,保护地球环境和人类美好的家园。
  • 果酒酿造,菌种你选对了吗?
    p style="text-align: center "  img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/fdf9030f-a194-485a-8d14-d05e30caef1b.jpg" title="酒.jpg" alt="酒.jpg"//ppbr//pp  酵母是果酒酿造的灵魂。在无氧条件下,由水果转化成果酒的过程中,酿酒酵母的作用至关重要。菌种不同,对酒的风味影响不同。/ppbr//pp  本实验检测5种酵母发酵后果酒的挥发性有机物,以此研究菌种不同对果酒风味的影响,希望对您有所帮助。/ppbr//pp style="text-align: center "  当当当当~海能实验室/pp style="text-align: center "  span style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) "基于GC-IMS技术分析不同菌种对果酒风味影响的研究/span/pp  span style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) "仪器与试剂/span/ppstrong/strong/ppstrong  1、仪器/strongbr//ppstrongbr//strong/pp  FlavourSpec® 风味分析仪/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/f19e03f0-2cf1-4701-a8b1-d33143800999.jpg" title="风味分析仪_副本.jpg" alt="风味分析仪_副本.jpg" width="600" height="419" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 419px "//pp style="text-align: center "  strongFlavourSpec® 风味分析仪/strong/ppstrongbr//strong/pp strong 2、样品信息/strong/ppstrongbr//strong/pp  5种不同菌种发酵的果酒/ppbr//pp  span style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) "实验方法/span/ppbr//pp  strong1、实验目的/strongbr//ppstrongbr//strong/pp  通过分析不同菌种发酵的果酒样品,研究不同菌种对果酒风味的影响,用于选择最佳的发酵菌种 /ppbr//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/eb1d4eb5-88a4-4d66-b765-f894157449e6.jpg" title="表格_副本.jpg" alt="表格_副本.jpg"//ppbr//pp  注:每个样品做两个平行样,编号分别为A、B/ppbr//pp  strong2、实验过程/strong/ppbr//pp  移取1mL酒样置于20mL顶空进样瓶中,用4mL蒸馏水进行稀释,60℃孵化20min后进样分析。/ppbr//pp  span style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) "数据与讨论/span/pp  /ppstrong  1. 直接对比5种酵母发酵对果酒挥发性有机物差异变化(Reporter插件)/strongbr//ppstrongbr//strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/251d37d5-7bc7-499c-a6bf-c25c257aeadb.jpg" title="图1. 不同酵母发酵果酒的气相离子迁移谱图.jpg" alt="图1. 不同酵母发酵果酒的气相离子迁移谱图.jpg" width="600" height="278" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 278px "//strong/pp style="text-align: center "  图1. 不同酵母发酵果酒的气相离子迁移谱图/ppbr//pp  说明:/pp  1) 纵坐标代表气相色谱的保留时间(s),横坐标代表离子迁移时间(ms) /pp  2) 整个图背景为蓝色,横坐标1.0处红色竖线为RIP峰(反应离子峰,经归一化处理)/pp  3) RIP峰两侧的每一个点代表一种挥发性有机物。颜色代表物质的浓度,白色表示浓度较低,红色表示浓度较高,颜色越深表示浓度越大/ppbr//pp  为了更好地比较挥发性有机物的变化情况,框选出这些挥发性有机物的峰,形成样品指纹图谱进行对比。/ppbr//pp  strong2、5种酵母发酵果酒挥发性有机物指纹图谱对比(Gallery Plot插件)/strong/ppstrongbr//strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/76d87b1d-f411-439e-aac8-20b35338f464.jpg" title="图2. 不同酵母发酵果酒的挥发性有机物指纹谱图.jpg" alt="图2. 不同酵母发酵果酒的挥发性有机物指纹谱图.jpg" width="600" height="120" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 120px "//strong/pp style="text-align: center "  图2. 不同酵母发酵果酒的挥发性有机物指纹谱图/ppbr//pp  说明:/pp  1) 图中每一行代表一个样品中选取的全部挥发性有机物信号峰/pp  2) 图中每一列代表同一挥发性有机物在不同样品中的信号峰/pp  3) 从图中可以看出每种样品的完整挥发物信息以及样品之间挥发性有机物的差异/pp  由于图谱太小,现将部分数据截取放大进行分析:/ppbr//pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/09c09c6a-6f74-4f37-b2cd-1689c080ba0e.jpg" title="图3. 不同酵母发酵果酒的部分挥发性有机物指纹谱图_副本.jpg" alt="图3. 不同酵母发酵果酒的部分挥发性有机物指纹谱图_副本.jpg" width="600" height="259" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 259px "//pp style="text-align: center "  图3. 不同酵母发酵果酒的部分挥发性有机物指纹谱图/ppbr//pp  由图3分析知:/pp  1) 区域A标出的挥发性有机物如acrolein(丙烯醛)、propanal(丙醛)、1-pentanol(丙醇)、1,8-cineole(1,8-桉树脑)、pentanal(戊醛)等物质随着5种酵母的不同,发酵后果酒中这类挥发性有机物的含量逐渐增加,其中红框圈出的物质在1号、2号和3号酵母中的含量较低,而在4号和5号酵母发酵的果酒中含量最高。/pp  2) 上图中物质如2,3-pentandione(2,3-戊二酮)、heptanal(庚醛)等物质基本上不随酵母种类变化而改变,此类物资可能来源于基质 /pp  3) 由上图分析可知,4号和5号酵母发酵的果酒风味最为相似,与前三种酵母发酵的果酒风味差异较大。/ppbr//pp  综上分析,4号和5号酵母发酵的果酒风味最为相似。/ppbr//pp  strong3、5种酵母发酵果酒的聚类分析(动态主成分分析PCA)/strong/ppstrongbr//strong/pp style="text-align: center "strongimg src="https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/5d12362e-89bb-4a3d-9468-d6e99582278d.jpg" title="图4. 不同酵母发酵果酒的PCA分析.jpg" alt="图4. 不同酵母发酵果酒的PCA分析.jpg" width="600" height="325" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 325px "//strong/pp style="text-align: center "  图4. 不同酵母发酵果酒的PCA分析/ppbr//pp  选取所有峰进行PCA分析,用不同的颜色代表不同的样品,从上图可知:/pp  1) 4号和5号酵母发酵的果酒相似度最高,聚类在一起 /pp  2) 4号和5号酵母发酵的果酒与1号酵母发酵的果酒在PCA上距离最远,即风味差异最大 /pp  3) 1号、2号、3号酵母发酵的果酒风味各异 /ppbr//pp  strong讨论/strong/ppstrongbr//strong/pp  使用G.A.S.公司生产的FlavourSpec® 风味分析仪,仪器无需真空且无需样品前处理,经顶空进样后可快速检测不同酵母发酵样品中的挥发性有机物,经过软件分析,可得到以下信息:/pp  1、果酒发酵过程中,部分挥发性有机物不随酵母种类的不同而变化,此类物质可能来源于果酒基质本身,即此类物质保留了果酒原有的风味。/pp  2、基质相同的果酒,经过不同酵母发酵后,酒的风味明显不同,其中1号、2号和3号酵母发酵的果酒风味各异,与感官评价相结合,可以用于选择风味最好的酵母类型用于果酒的发酵 /pp  3、4号和5号酵母发酵后,果酒的风味非常相似,即选择4号和5号酵母对果酒的发酵影响差异最小,若酵母的价格存在差异,可以用于指导生产选择价格低廉的酵母,节省成本。/ppbr//p
  • 赋能更高品质菌种保藏 | Christ拜访中国食品发酵工业研究院
    春风四月,德采实总经理赵娜、Christ全球首席执行官Harms Frank博士一行赴中国食品发酵工业研究院交流学习。并与中国食品发酵工业研究院,中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)领导就冷冻干燥设备在菌种保藏的现状及未来发展展开深入讨论。CICC x Christ高品质菌种保藏座谈会上,双方就中国食品发酵工业研究院的发展历程、Christ冷冻干燥机使用情况、双方前期合作基础进行介绍和回顾并提出进一步深化合作建议。高品质冻干持续赋能用户交流会后,Christ团队受邀参观了CICC的展览室和菌种保藏实验室,深入了解CICC在工业微生物菌种保藏领域的光辉历史与先进技术。未来,双方将围绕菌种冻干保藏进行更加深入的合作。Christ将利用其在冻干技术领域的专业知识和经验,为CICC提供更加高效、可靠的冻干解决方案。
  • 多重naica® 数字PCR方法同时监测水质中多种细菌种类和计数
    导读在现代水产养殖中,水产养殖系统是为鱼类或其他物种的集约养殖而设计,其水质直接影响鱼类的健康和生产,而微生物在去除有机物和氮循环、有毒硫化氢(H2S)的产生方面发挥着至关重要的作用,微生物种类和数量会直接影响鱼类的健康,准确计数特定种类的细菌对控制潜在风险至关重要,尤其是那些对养殖鱼类及其最终消费者具有致病性的细菌。因此亟需高精度、高特异性、高敏感性且快速的方法,监测特定种类的细菌和数量。挪威海洋科技研究中心SINTEF Ocean科学家建立基于naica微滴芯片数字PCR系统的多重数字PCR绝对定量评估鲑鱼三种关键病原体、人病原体单核增生李斯特菌、影响鲑鱼生存环境的硫酸盐还原菌(SRB),用于水产养殖的相关优势细菌进行监测。该方法在发表于《Journal of Microbiological Methods》杂志上,题为“Absolute quantification of priority bacteria in aquaculture using digital PCR”。应用亮点:▶ 使用naica微滴芯片数字PCR系统直接绝对定量水产养殖系统中五种细菌。▶ 开发同时定量水产养殖水质检测相关五种细菌的多重数字PCR检测方法。▶ 基于naica微滴芯片数字PCR检测方法具有灵敏度高、特异性高、耗时少的优势。科学家建立数字PCR方法监测与鲑鱼养殖生产过程中三类不同的细菌:第一类:鱼类病原体,与鱼类的溃疡性疾病有关的粘放线菌Moritella viscosa,会引起肠性红嘴病的鲁氏耶尔森菌Yersinia ruckeri以及与鱼类的细菌性冷水病有关的黄杆菌Flavobacterium psychrophilum。第二类:人类病原体,可以从海产品转移到消费者身上的人病原体,单核增生李斯特菌Listeria monocytogenes。第三类:破坏鱼类生长环境的细菌。通常硫酸盐还原细菌(SRB)在厌氧条件下通过将硫酸盐(SO42-)转化为有毒的硫化氢(H2S)来影响鱼类健康。可通过以脱硫弧菌Desulfovibrio desulfuricans为参考菌株进行SRB检测。研究学者利用naica微滴芯片数字PCR系统的单重和多重检测方法对上述优势菌种进行绝对定量。结果表明粘放线菌Moritella viscosa,鲁氏耶尔森菌Yersinia ruckeri,黄杆菌Flavobacterium psychrophilum检出限低至20fg,李斯特菌Listeria monocytogenes和脱硫弧菌Desulfovibrio desulfuricans DNA检测含量可低至2fg,均具有更宽的线性范围,线性拟合度R2均在0.999以上(图1)。多重naica微滴芯片数字PCR系统检测结果与单重分析中检测到的目标基因浓度吻合(图2,图3)。此次研究充分证明了naica微滴芯片数字PCR系统可以同时精确定量复杂水质样品中多种类细菌。▲图1:naica微滴芯片数字PCR系统定量5种细菌的线性回归图,分别给出相应的方程和回归系数。▲图2:对鲁氏耶尔森菌Yersinia ruckeri(A)黄杆菌Flavobacterium psychrophilum(B)的单、双重分析结果进行比较。在MMC-DNA背景(1 ng/μl)中添加鲁氏耶尔森菌Yersinia ruckeri ,黄杆菌Flavobacterium psychrophilum gDNA,10倍稀释后进行基因拷贝数定量。▲图3:在1 ng/μl MMC-DNA背景下,单重(圆形)和三重(三角形)测定的靶基因拷贝浓度绘制。恒等线表示每个点的X坐标和y坐标相等的位置。原文链接如下:http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/挪威海洋科技研究中心SINTEF Ocean为全球开展的海洋相关科学研究和创新,致力于海洋技术、生物标记和海洋环境技术研究。
  • 中国食品科学技术学会公开征求《食品用菌种检验 鼠李糖乳酪杆菌检验PMA-qPCR法(征求意见稿)》等2项团体标准意见
    各有关单位:根据《中国食品科学技术学会团体标准工作管理办法》等规定,我学会组织起草了《食品用菌种检验 鼠李糖乳酪杆菌检验 PMA-qPCR法(征求意见稿)》等2项团体标准,现公开征求意见,请于2023年10月8日前将相关意见反馈学会秘书处。邮箱:zhanxiaoqingok@163.com中国食品科学技术学会2023年9月7日附件1-1:标准文本-食品用菌种检验 鼠李糖乳酪杆菌检验 PMA-qPCR法(征求意见稿).pdf附件1-2:编制说明-食品用菌种检验 鼠李糖乳酪杆菌检验 PMA-qPCR法(征求意见稿).pdf附件2-1:标准文本-学生饮用豆奶(征求意见稿).pdf附件2-2:编制说明-学生饮用豆奶(征求意见稿).pdf附件3-意见反馈表.docx
  • 运动发酵单胞菌运动亚种的特点与优势及培养方法!
    运动发酵单胞菌运动亚种的特点与优势及培养方法! 运动发酵单胞菌运动亚种是Zymomonas属的微生物,原产地为美国。G-,细胞具有圆端的短杆状,丛生鞭毛运动,单个或成对排列。主要用途为研究,具体用途为用于细菌发酵酒精的研究。 一、菌种简介平台编号:Bio-66722提供形式:冻干物拉丁属名:Zymomonas Mobilis Subsp. Mobilis中文名称:运动发酵单胞菌运动亚种属名:Zymomonas种名加词:mobilis subsp. mobilis其它中心编号:ATCC 31821来源历史:←北京工商大学化工学院(31821)收藏时间:2008.10.31原始编号:WAY资源归类编码:15131139101模式菌株:非模式菌株主要用途:研究具体用途:用于细菌发酵酒精的研究特征特性:G-,细胞具有圆端的短杆状,丛生鞭毛运动,单个或成对排列。利用葡萄糖、蔗糖或果糖产乙醇和CO2,利用山梨醇,不发酵麦芽糖、阿拉伯糖、鼠李糖、木糖。不还原硝酸盐,不液化明胶,接触酶阳性。 生物危害程度:四类致病对象:无培养基:葡萄糖 100.0g,酵母膏 5.0g,(NH4)2SO4 1.0g,KH2PO4 1.0g,MgSO4?7H2O 0.5g,琼脂 20.0g,蒸馏水 1.0L, pH7.0。培养温度:30℃资源保藏类型:培养物保存方法:真空冷冻干燥法实物状态:有实物共享方式:公益性共享;资源纯交易性共享;合作研究共享;资源交换性共享用途:研究;用于细菌发酵酒精的研究注意事项:仅用于科学研究或者工业应用等非医疗目的不可用于人类或动物的临床诊断或治疗,非药用,非食用(产品信息以出库为准) 二、产品特点1、菌种功能明确、品种稳定、应用 2、产品仅限用于科研本品芽孢含量高,稳定性好、耐高温和挤压 3、繁殖能力快、定植能力强、易存活、耐受低pH值环境 4、复活迅速,可在短期内成为优势种群 5、本品安全高效、无抗药性、不污染环境 6、对多数抗生素不敏感,可与低浓度抗革兰氏阴性菌抗生素同时使用。 三、产品优势1、产品质量稳定,是为科研和提供微生物菌种资源共享服务的专业平台。2、国内首创封闭管包装,冻干后的菌株使用时添加配套的复苏培养基后迅速而完全溶解。针对不同的菌株提供八种不同的培养方法,保证菌种的复苏质量。3、严格的质检程序,确保产品质量的稳定性。4、该类产品广泛使用到食品、药品、化妆品、水产品、化工等行业,疾控中心、质检局、出入境、药检局等等,得到广泛好评。 四、菌种的培养1、菌种是指食用菌菌丝体及其生长基质组成的繁殖材料。菌种分为母种(一级种)、原种(二级种)和栽培种(三级种)三级。工业发酵的有用菌种,其筛选步骤包括菌种分离、初筛和复筛。2、挑选具有某种能力的有用菌种,也称种子制备,是指菌种在一定条件下,经过扩大培养成为具有一定数量和质量的纯 菌种的制备过程。以作接入发酵罐中进一步扩大菌体量及合成产物之用。3、种子制备包括孢子制备和菌丝体制备菌种制备。4、保存在沙土管或冷冻管中的菌种,用无菌手续挑取少许,接入琼脂斜面培养基上,在25℃(或较高温度)下培养5~7天(或较长时间。所得孢子还需进一步用较大表面积的固体培养基以获得更多孢子(对于霉菌类孢子制备,多数采用大米、小米之类的天然培养基)。5、将培养成熟的斜面孢子制成悬浮液,接种到扁瓶固体培养基上,于25~28℃培养14天。将成熟的扁瓶孢子于真空中抽干,使水分降至10%以下,并放入 4℃冰箱中备用。一次制得的孢子瓶可在 上延续使用半年左右。6、如果有些菌种不产孢子,如赤霉素产生菌或产孢子不多的,则可采用摇瓶液体培养制得菌丝体,作种子罐的种子。种子罐的目的是使接入有限的孢子或菌丝体迅速发芽、生长、繁殖成大量菌体。其中的培养基组分应是易于被菌体利用的碳源(如葡萄糖)和氮源(如玉米浆),及无机盐(如磷酸盐)等。作为发酵罐的种子应生命力旺盛、染色深、菌丝粗壮,无杂菌及异常菌体。接种量一般在10%~20%。 五、保藏方法1、传代培养保藏法又有斜面培养、穿刺培养、疱肉培养基培养等(后者作保藏厌氧细菌用),培养后于4-6℃冰箱内保存。2、液体石蜡覆盖保藏法是传代培养的变相方法,能够适当延长保藏时间,它是在斜面培养物和穿刺培养物上面覆盖灭菌的液体石蜡,一方面可防止因培养基水分蒸发而引起菌种死亡,另一方面可阻止氧气进入,以减弱代谢作用。3、载体保藏法是将微生物吸附在适当的载体,如土壤、沙子、硅胶、滤纸上,而后进行干燥的保藏法,例如沙土保藏法和滤纸保藏法应用相当广泛。4、寄主保藏法用于目前尚不能在人工培养基上生长的微生物,如病毒、立克次氏体、螺旋体等,它们必须在生活的动物、昆虫、鸡胚内感染并传代,此法相当于一般微生物的传代培养保藏法。病毒等微生物亦可用其他方法如液氮保藏法与冷冻干燥保藏法进行保藏。5、冷冻保藏法可分低温冰箱(-20-30℃,-50-80℃)、干冰酒精快速冻结(约-70℃)和液氮(-196℃)等保藏法。6、冷冻干燥保藏法先使微生物在极低温度(-70℃左右)下快速冷冻,然后在减压下利用升华现象除去水分(真空干燥)。有些方法如滤纸保藏法、液氮保藏法和冷冻干燥保藏法等均需使用保护剂来制备细胞悬液,以防止因冷冻或水分不断升华对细胞的损害。保护性溶质可通过氢和离子键对水和细胞所产生的亲和力来稳定细胞成分的构型。保护剂有牛乳、血清、糖类、甘油、二甲亚砜等。 欢迎访问微生物菌种查询网,本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司,单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务!与国内外多家研制单位,生物医药,第三方检测机构,科研院所有着良好稳定的长期合作关系!欢迎广大客户来询!
  • EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪在发电厂对优化杀菌剂加药方案的应用
    EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪在发电厂对优化杀菌剂加药方案的应用哈希公司哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪是一个全自动化的微生物检测系统,符合国际认可的ASTM D4012-81标准方法。传统的用于评估饮用水和工业用水中的细菌安全的方法由于采样频率、菌种筛选和操作不当、污染等限制,通常需要较长的反应时间。等到分析结果出来了,水已经被使用了。哈希为现有的检测方法提供了一个替代方案。哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪使用生物荧光法来测量ATP的含量,从而获得快速且准确的结果。该在线分析仪可以自动进行采样、分析和数据处理,可在0-250 ng/mL ATP (或者 0-500 pM ATP)的范围内快速对水中微生物负荷进行反馈。影响电厂冷却塔杀菌剂投加方案的主要因素有两个。首先,是排放许可证的要求,会对投加药剂的速度或时间有要求,第二,需要根据水中的微生物负荷来制定投加药剂的方案,且该方案会根据水的来源和是否需要循环利用而不同。印第安纳州一个发电厂的操作员需要实时信息来优化杀菌剂加药方案。操作员需要这些数据来确定否间歇加药或连续加药(氯胺浓度较低)哪种加药方式更有效且更具成本效益。减少冷却水回路和冷却塔中的总微生物负荷,减少生物膜的形成以及大型冷却塔军团杆菌爆发的相关风险也是必要的。发电厂对哈希EZ7300 ATP(三磷酸腺苷)在线分析仪进行为期2个月的试验,清楚地证明了连续监测的优势,间歇使用杀菌剂的数据显示与不使用杀菌剂相比,间歇使用杀菌剂对ATP水平和微生物负荷有显著影响。在试验之后,工厂订购了一台仪表并对两路水流进行连续监测,从而优化杀菌剂的剂量并降低潜在风险。其姊妹电厂也订购了一台EZ7300用于监测供水系统的微生物负荷。END
  • 【直播邀请】高通量筛选技术及装备有多重要?28日直播 | 天木生物王立言分享基于液滴微流控的创新技术
    液滴微流控技术在高通量筛选中的重要性微生物培养是微生物科学研究和工业应用领域的重要基础,广泛应用于微生物的分离、鉴定、分析、筛选、驯化、适应性进化、菌株改造等方面。然而,传统微生物培养方法主要以试管、摇瓶、固体平板为培养容器,辅以摇床、分光光度计、酶标仪等设备进行微生物的培养、检测和筛选,存在操作繁琐、效率低、耗时、耗力、耗物等问题。近年发展起来的高通量培养手段主要是以微孔板为容器建立起来的培养筛选体系,但微孔板一方面溶氧水平低,混合效果差、蒸发效应和热效应比较严重,常常导致菌种生长状况差,且差异性大;另一方面需要配套昂贵的设备,如移液工作站、酶标仪等,才能实现自动化培养和过程检测。液滴微流控作为微流控技术的重要分支,是近年来在传统连续流微流控系统基础上发展起来的,利用互不相溶的两液相产生分散的微液滴并对微液滴进行操作的非连续流微流控技术。微液滴具有体积小、比表面积大,独立无交叉污染等特点,再结合液滴可控性强、通量高等优势,已经有研究将其用于微生物的高通量培养、驯化、筛选等方面,展现出重要的应用潜力。(源自生物工程学报:高通量自动化微生物微液滴进化培养与筛选技术及其装备化)高通量筛选技术及装备受合成生物行业关注!6月28日(周二),天木生物科技有限公司王立言总经理将出席DT新材料 & 材视平台,在线分享《基于液滴微流控技术的高通量筛选技术及装备》,共探天木生物高通量筛选技术及装备产业化进展。欢迎交流!(搜索关注“天木生物“微信公众号获取直播链接)王立言,博士,高级工程师,清华大学无锡应用技术研究院生物育种研究中心 常务副主任,天木生物科技有限公司董事长、总经理兼技术总监。研究方向包括生物育种与高通量筛选技术研究、高端生物装备的技术开发与科技成果转化。生物育种与高通量筛选核心技术申请专利170余篇,其中发明专利99项;已授权发明专利19项,参与制定国家标准5项。先后主持/参加了北京市科委科技攻关项目、“十一五”国家科技支撑计划、北京市自然科学基金资助项目、中央引导地方发展专项、科技助力经济重点专项、十三五重点研发计划、广东省重点领域研发计划“食品安全”重点专项、江苏省创新基金项目、无锡市创新基金项目等十余项科研项目。近年来,作为国内生物育种高端设备行业的践行者,带领团队围绕突变库建立、细胞筛选和生物培养过程检测与评价,自主完成开发了十余款20多个产品;相关产品构成了高通量、低成本的细胞和生物大分子筛选平台,大幅度提高了研发和生产效率。
  • 我国首次分离得到新乳杆菌 助推益生菌食品升级
    国家卫健委日前发布2020年第9号公告,其中“马乳酒样乳杆菌马乳酒样亚种”乳杆菌被列为新食品原料。据悉,这是天津科技大学王艳萍教授科研攻关的成果,是我国首次分离得到、全球首株完成全基因组测序、具有自主知识产权的新乳杆菌,对酸奶及益生菌等发酵食品升级品质、改善口感、清洁标签等将起到提升作用。  原料天然化、黏稠度和细腻口感是酸奶品质的高地。在欧洲,酸奶生产商通常使用特殊功能的乳酸菌来提高酸奶质地的“黏性”,同时,许多国家禁止在发酵乳中添加增稠剂、稳定剂,对天然酸奶的追求已成为未来市场趋势。  酸奶等益生菌发酵食品以其较高的营养价值和容易被人体吸收等特点受到人们青睐,我国每年包括酸奶在内的益生菌类食品市场都保持了两位数的增长,高品质酸奶成为乳品新消费需求。“挖掘中国微生物宝库资源,研发胞外多糖乳杆菌,解决酸奶不添加增稠剂而获得味蕾舒适的黏性及口感,使中国益生菌食品行业与国际接轨,助推产业优质化发展。”王艳萍把酸奶新型乳杆菌目标定位为对胞外多糖乳酸菌的研究和开发,利用微生物的筛选技术,获得高产胞外多糖的乳酸菌,通过对其产糖分子机制的研究,最终发现了马奶酒样乳杆菌ZW3胞外多糖合成的途径及其关键基因的作用。  经过近20年科学研究,在4次国家自然基金及多项省部级科研基金支持下,研发获得成功,在国内外学术期刊上发表文章论文30余篇。王艳萍通过收集、分离、功能确认菌株,到菌粉生产工艺、菌粉的稳定性、菌粉产品应用等一系列研究,对ZW3菌株高产胞外多糖的分子学机制、结构、性能及功能等方面进行了全面深入的研究,为该菌株在发酵食品、乳品、功能性食品、保健食品、化妆品以及微生态药物等领域的广泛应用奠定了坚实的基础。  马奶酒样乳杆菌ZW3是全球研究最深入和最全面、首株完成全基因组测序的马乳酒样乳杆菌,通过其自身代谢产物实现酸奶黏度增稠,可以避免因添加增稠剂和稳定剂影响发酵乳制品的口感及质量,使酸奶更美味和优质。  王艳萍介绍,乳酸菌胞外多糖具有独特的物理学和流变学特性以及公认的食用安全性,是天然的生物增稠剂,可以替代目前正在应用的、来源于非食品级细菌的稳定剂或增稠剂,在发酵乳品加工中具有重要用途,能提高干酪得率、降低酸奶凝胶脱水收缩现象,解决酸奶生产中常出现的凝胶易断裂、黏稠度低、乳清易析出等质量问题。  据该菌种申报单位诺佰克(武汉)生物科技有限公司的专家介绍,该乳杆菌是具有优异食品加工性能与调节肠道、精神健康等多种益生功能于一体的多功能菌株,有高产胞外多糖的特性,在食品中应用能减少稳定剂、增稠剂的使用,打造清洁标签,升级产品;可去除或减少发酵过程中产生的亚硝酸盐,提高产品安全性;还在调节肠道健康、提高免疫、抗氧化等方面具有多种功能。许多乳品行业专家都认为此乳杆菌是“小菌种,大作为”。
  • 变异链球菌的菌落特征与使用范围及培养方法!
    变异链球菌的菌落特征与使用范围及培养方法! 变异链球菌属于甲型溶血性链球菌类,菌体较小,呈圆形或卵圆形,常成双或以短链状排列,革兰染色呈阳性。它在胰蛋白胨培养基中和含有95%氮气及5%二氧化碳混合气体的环境下生长良好。 一、菌种简介平台编号:Bio-53150规格:冻干物拉丁属名:Streptococcus Mutans菌株名称:变异链球菌其他编号:ATCC700610培养基编号:116或114,5% CO2 or 厌氧培养温度:37培养时间:48 小时用途:对红霉素、利福平、利福霉素AMP、壮观霉素、链霉素敏感。血清型C。注意事项:仅用于科学研究或者工业应用等非医疗目的不可用于人类或动物的临床诊断或治疗,非药用,非食用(产品信息以出库为准)保藏条件:斜面菌种和安瓿瓶冻干菌种应在 2-8°C 保存。西林瓶菌种请置于-20°C 保存。甘油请置于-80°C。 二、培养基TSA+5%脱纤维蛋白羊血(血琼脂平板) 三、菌落特征变异链球菌在血平板培养基上呈旺溶血,菌落较小,呈灰白色、圆形,表面突起,菌落质地较硬,有嵌入培养基内生长的趋势。 四、菌种的培养1、菌种是指食用菌菌丝体及其生长基质组成的繁殖材料。菌种分为母种(一级种)、原种(二级种)和栽培种(三级种)三级。工业发酵的有用菌种,其筛选步骤包括菌种分离、初筛和复筛。2、挑选具有某种能力的有用菌种,也称种子制备,是指菌种在一定条件下,经过扩大培养成为具有一定数量和质量的纯生产菌种的制备过程。以作接入发酵罐中进一步扩大菌体量及合成产物之用。3、种子制备包括孢子制备和菌丝体制备 菌种制备。4、保存在沙土管或冷冻管中的生产菌种,用无菌手续挑取少许,接入琼脂斜面培养基上,在25℃(或较高温度)下培养5~7天(或较长时间。所得孢子还需进一步用较大表面积的固体培养基以获得更多孢子(对于霉菌类孢子制备,多数采用大米、小米之类的天然培养基)。5、将培养成熟的斜面孢子制成悬浮液,接种到扁瓶固体培养基上,于25~28℃培养14天。将成熟的扁瓶孢子于真空中抽干,使水分降至10%以下,并放入 4℃冰箱中备用。一次制得的孢子瓶可在生产上延续使用半年左右。6、如果有些生产菌种不产孢子,如赤霉素产生菌或产孢子不多的,则可采用摇瓶液体培养制得菌丝体,作种子罐的种子。种子罐的目的是使接入有限的孢子或菌丝体迅速发芽、生长、繁殖成大量菌体。其中的培养基组分应是易于被菌体利用的碳源(如葡萄糖)和氮源(如玉米浆),及无机盐(如磷酸盐)等。作为发酵罐的种子应生命力旺盛、染色深、菌丝粗壮,无杂菌及异常菌体。接种量一般在10%~20%。 五、使用范围(1)合成培养基。合成培养基的各种成分完全是已知的各种化学物质。这种培养基的化学成分清楚,组成成分精确,重复性强,而且微生物在这类培养基中生长较慢。如高氏一号合成培养基、察氏(Czapek)培养基等。 (2)天然培养基。由天然物质制成,如蒸熟的马铃薯和普通牛肉汤,前者用于培养霉菌,后者用于培养细菌。这类培养基的化学成分很不恒定,也难以确定,但配制方便,营养丰富,培养效果好,所以常被采用。 (3)半合成培养基。在天然有机物的基础上适当加入已知成分的无机盐类,或在合成培养基的基础上添加某些天然成分,如培养霉菌用的马铃薯葡萄糖琼脂培养基。这类培养基能更有效地满足微生物对营养物质的需要。 六、注意事项1)冻干首次活化,干粉要全部用完,不能预留,用无菌吸管吸取 0.3ml 的培养液(即以上建议的培养基配方,不加琼脂)或者无菌水,滴入冻干管中,轻轻振荡至其溶解。吸取全部菌悬液,接种在培养基上(建议不超过 2 支平板);2)经过冷冻干燥保藏,菌种处于休眠状态,复苏培养时可能会延迟生长,这时需较长的培养时间; 若您收到的是已复苏的培养物(非冻干菌),则可以直接用于您的实验,或根需要转接培养;如有不明白之处,请务必先咨询我单位技术人员,避免不必要的损失;二次接种量要多,固体斜面培养基水分要少才能让菌体长得比较明显,液体培养要静止培养;3)微生物菌种应保藏于低温、清洁干燥的地方,室温放置时间过长会导致菌种衰退;4)菌种操作应在无菌条件下进行;转种完毕,应经灭菌再做丢弃处理;5)应根据菌种状况及时转接,冻干菌种保藏时间通常为 2-25 年;6)菌种使用过程中如出现杂菌污染或菌种生产性能下降,应及时和微生物菌种查询网联系;7)如若有菌种复苏不活或者污染等情况,请在收到菌钟后 2 个月内联系,逾期不予受理;8)打管操作需由专业微生物技术人员在相应的防护设备中进行,生物危害程度为三类的菌种应在生物安全柜中操作,打管时冻干管应远离面部,保护眼睛;9)安瓿瓶开封:用浸过 75%酒精的脱脂棉擦净安瓿管,用火焰加热其顶端,滴少量(2-3滴)无菌水至加热顶端使之破裂,用锉刀或者镊子敲下已破裂的安瓿管顶端并将冻干管开口处在火焰上过一遍,并保持在火焰旁操作;10)甘油管使用:使用本甘油菌时可以不用完全融解,在甘油菌表面蘸取少量涂板或进行液体培养即可。也可以完全融解后使用,但随着冻融次数的增加,细菌的活力会逐渐下降。 欢迎访问微生物菌种查询网,本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司,单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务!与国内外多家研制单位,生物医药,第三方检测机构,科研院所有着良好稳定的长期合作关系!欢迎广大客户来询!
  • ELISA方法学开发实践版3:杂交瘤和噬菌体展示筛选方法开发
    双十一结束小奥的购物车都清空了没法儿给你抄了我借ELISA实践笔记给你抄快到期末/年底了实验汪们可要抓紧搬砖咯前面三份笔记拉到文末看哦以下,可都是尖货儿哟!??Part 1 —— 前 言 | ELISA方法用于杂交瘤和噬菌体展示筛选是最为广泛的高通量的抗体发现的筛选方法,其实质是亲和力测定方法的一种变种,其目的是需要建立ELISA信号值和样品亲和力大小之间的正相关性。相对于采用ELISA进行抗体的亲和力测定方法,用于杂交瘤和噬菌体展示筛选的ELISA方法有以下难点:1.待测样本极具多样性,且单一样品通常也是混合物,有很大的可能存在非特异吸附;2.不同的待测样品之间可能存在较大的浓度差异,浓度的大小和亲和力的大小均会对检测结果产生影响。在进行杂交瘤和噬菌体展示筛选方法开发时,需要选择合适的条件使信号值主要能够表征亲和力的大小而一定程度上忽略浓度差异造成的影响。本文是ELISA定量测定方法开发和亲和力测定方法开发的进阶版本,配体受体反应的基本原理解析,和两种应用的差异性区分是进行ELISA筛选方法的开发的基础。 Part 2 - 原理解析 - ELISA信号值和亲和力大小的关系 无论是进行杂交瘤的筛选还是噬菌体展示的筛选,其化学原理的实质是抗体和抗原可逆的相互作用,John McCafferty在Phage Display of Peptides and Proteins A Laboratory Manual一书的第七章节Phage Display:Factors Affecting Panning Efficiency中对可逆反应的数学原理有过理论的推导和实验的验证,简而概之可以用下面的公式进行描述:Abinput代表可逆反应中抗体的加入量,Aginput 代表可逆反应中抗原的加入量,Kd代表Ab和Ag的亲和力大小。由公式可知,当反应完成时,形成的抗原抗体偶联物占抗体的加入量的比值(proportion bound),是一个与抗原的加入量和亲和力大小这两个参数相关的特征函数。具体在ELISA测定过程中当抗体的加入量是恒定值时,proportion bound可以用检测的信号值来等价表示,在ELISA反应中抗原的加入量和Kd将决定信号的大小。相同浓度的抗体,因为亲和力不一样,在同一抗原浓度下其proportion bound的比例也不一样,用具体的图形演示如下图:红色实线是亲和力为1nM的抗体Ab1随抗原浓度变化其proportion bound的函数曲线,蓝色实线是亲和力为10nM的抗体Ab2随抗原浓度变化其proportion bound的函数曲线,绿色虚线为在相同抗原浓度下,Ab1/ Ab2 proportion bound的比值。在抗原浓度为10nM的条件下,90%的Ab1(Kd=1nM)和50%的Ab2(Kd=10nM)能够形成抗体抗原偶联物,作为ELISA检测的信号值,Ab1,Ab2亲和力10倍的差异反应到ELISA信号值上1.8倍的信号差异;在抗原浓度为1nM的条件下,50%的Ab1(Kd=1nM)和9.1%的Ab2(Kd=10nM)能够形成抗体抗原偶联物,作为ELISA检测的信号值,Ab1,Ab2亲和力10倍的差异反应到ELISA信号值上5.5倍的信号差异;在加入的抗体浓度是相同的情况下,加入反应的抗原的浓度越少,ELISA信号比值的差异和抗体亲和力比值的差异更具相关性。抗原的浓度决定了ELISA筛选方法的选择性!以上是关于杂交瘤和噬菌体展示筛选理论状态的推导,也是ELISA筛选结果出来了做出客观解读的理论依据,在实际的筛选应用过程中由于不同的待测抗体样品之间可能存在较大的浓度差异。在抗原浓度较高的情况下ELISA信号差异很多情况下由于抗体样品的浓度差异导致的,ELISA信号值对于亲和力大小不具有选择性;只有在抗原浓度较低时,信号值主要能够表征抗体亲和力的大小而一定程度上忽略浓度差异造成的影响,而在ELISA方法开发时当抗原浓度较低时,相对于抗原浓度较高时,其ELISA信号值要弱很多,提升ELISA方法信号的灵敏度,如何通过优化酶联抗体的浓度,挑选显色液和选择显色时间以增强ELISA检测的信号值是一个有区分度的ELISA筛选方法的关键。当ELISA检测的信号值得到提升时,由于筛选样品复杂性,往往其背景信号也会极大的提升,如何通过封闭液,酶标板材等降低背景信号值,得到好的信噪比是一个高质量的ELISA筛选方法的另一个关键。Part 3 - 实例分享 - ELISA用于噬菌体展示筛选布 局——————(Note 1)一 般 操 作 流 程1.酶标板的制备取浓度为100 ug/ml抗原,室温溶解,混匀用包被液按如下步骤稀释至0.2ug/ml,0.5ug/ml,1ug/ml,按加样布局表加入100ml/孔,分别加入酶标板条中 (Note 2),其中加入包被液做包被抗体的空白对照,2-8℃过夜。2.用洗涤液洗板3次,拍干,加入300ml/孔封闭液(Note 3)室温封闭1小时;洗涤液洗板3次,拍干待用;3.取出包含有阴性对照和阳性对照过夜孵育制备含有噬菌体的深孔96孔板,在奥豪斯高速离心机中2000g离心15min,取上清,稀释10倍,一一对应加入包被好酶标板中。(Note 4)4.放入奥豪斯微孔板振荡器内 (如ISLDMPHDG- 30391935),设置37℃、600rpm振荡1小时; 5.用洗涤液洗板3次,拍干;6.抗M13 p8酶联抗体稀释到合适的浓度(Note 5),在漩涡混合器上(如VXMNFS-30392112)混匀,100ul/孔。7.放入微孔板振荡器内,设置37℃、600rpm振荡1小时; 8.用洗涤液洗板4次,拍干;9.取酶联抗体对应的TMB显色液,临用前20分钟拿出平衡到室温,在漩涡混合器上混匀;(Note 6)10.使用8道排枪以100 ml/孔加入TMB显色液;11.显色液室温避光放置10-30分钟 (Note 7);12.使用8道排枪以100ml/孔加入终止液终止反应;13.用酶标仪测定信号值;14.结果分析(Note 8)。Note1:由于不同的噬菌体样品有不同的亲疏水性,其对酶标板材的非特异吸附强度不一样,做一块没有抗原包被的阴性对照板是十分有必要的。Positive和Negtive是和样品有同样噬菌体制备过程,Positive Stock为早已经制备好的分装保存的阳性噬菌体,前者目的是监控在不同时间内噬菌体样品制备过程的差异,后者是监控在不同时间内ELISA检测操作的差异。Note2:在包被过程中,建议选择疏水性酶标板材(polysorp),这样可以极大的减少背景信号值,提高整个方法的信噪比。在实验初期包被的抗原浓度需要少量0.2-1ug/ml,然后根据不同包被条件下同一样品信号大小来进行判断优化。一个已知亲和力的展示阳性抗体的噬菌体是十分有必要的,根据该阳性展示噬菌体样品的信号值来确定最终筛选过程中抗原的包被浓度。抗原直接包被酶标板材上会屏蔽部分结合位点,造成部分假阴性的结果,如果条件允许可采用生物素化抗原,首先5ug/ml的链霉亲和素包板,然后加入0.05-0.2 ug/ml不等的生物素化抗原。抗原直接包被和间接包被其效率不太一样,采用间接包被可适当降低生物素化抗原的包被浓度。Note3:在有生物素化抗原参与的ELISA实验中,不要加入含脱脂奶粉的封闭剂,脱脂奶粉含有微量生物素,会干扰整个检测体系。Note4:噬菌体上清液的稀释比例,可提前根据阳性噬菌体样品做好稀释预实验进行确定。Note5:应选择抗噬菌体的P8蛋白的酶联抗体,噬菌体有2000个以上的P8蛋白,适当的增加酶联抗体的浓度可以提高方法的灵敏程度,笔者曾增加5倍的酶联浓度得到了3倍的信号提升。Note 6:市面上TMB底物最低和最高有10倍的显色差异,建议选择市面上最强的TMB显色底物。需要提前确认检测仪器的信号线性范围,比如一般的酶标仪吸光度值的信号线性范围在0-3,吸光度值在3-4之间为非线性的,信号值超过3时,信号和亲和力的相关性变差。Note 7:显色时间可适当的延长,一般来说在30分中内显色的信号值和显色的时间成线性。Note 8:条件的选择最终是通过阳性噬菌体的信号值决定的,阳性噬菌体的亲和力大小是一个非常重要的选择参数。如阳性噬菌体的亲和力为1nM时,筛选的目的是得到高亲和力的抗体,可以选择阳性噬菌体的信号在OD值为0.5时的条件作为最终的筛选条件,这样很多OD值很小的低亲和力的抗体均被过滤掉;筛选的目的是尽可能得到多的亲和力抗体,可以选择阳性噬菌体的信号在OD值为2-3时的条件作为最终的筛选条件,低亲和力的抗体在OD值上也不会太小,可以得到体现。不论如何抗原的浓度大小决定了选择性,选择较小的抗原浓度进行反应是信号和亲和力大小匹配的关键和趋势性选择,信号大小的调节可以通过酶联抗体浓度,高显色能力的显色液和显色时间进行调节。如果在一块板的检测中未知样品的信号值大小呈合理的分布是ELISA条件较好的表现。Part 4 - 总结 - ELISA用于杂交瘤和噬菌体展示筛选是ELISA用于亲和力测定方法的一种变种,想要得到好的信号和亲和力大小的相关性,低抗原浓度条件下进行方法学开发是必须的。低抗原浓度条件下会有低的信号值,通过增加酶联抗体浓度,选择高显色能力的显色液和延长显色时间,增加ELISA灵敏程度是ELISA优化的技术方向。由于检测样品的多样性和复杂性,高灵敏的ELISA检测体系必然会导致背景信号的增加,无法得到很好的信噪比,疏水性的酶标板条,尽可能低的样品的稀释倍数是解决这个问题的关键。一个稳健的能用于杂交瘤和噬菌体展示筛选方法是ELISA各种耗材,试剂和实验条件的完美组合,需要对试剂耗材的多种可能进行探索,也是平台经验的系统汇总,以下是用于筛选方法的优化方向的汇总。 以上,就是小奥带给大家的第四篇ELISA方法学开发的干货内容!我们下期再见哦!
  • BLT小课堂|细菌发光原理及其在动物活体成像中的应用
    夏季的夜晚,走到山间草丛,可以看到一种昆虫提着一盏灯在飞行,这就是萤火虫在发光。萤火虫体内的荧光素酶催化底物荧光素,发生化学反应,产生光子。这也是大家比较熟悉的,在动物活体生物发光成像当中运用到的反应原理。通过利用该原理,配合上转基因技术及动物活体成像系统,我们可以非侵入性和纵向研究小动物的基因表达、蛋白质-蛋白质相互作用、肿瘤学机制和抗肿瘤药物药效及动力学和疾病机制等;相比于传统研究手段,这种方法通过在动物整体水平上进行研究,能提供更多有用的信息,同时大幅减少实验研究所需的动物数量和降低个体间的差异。萤火虫荧光素酶反应的示意图(a)、荧光素酶以报告基因的形式进入细胞核,并翻译成功能性酶。该酶将底物荧光素、氧(O2)和三磷酸腺苷(ATP)转化为氧荧光素、二氧化碳(CO2)和二磷酸腺苷(ADP),同时发光。(b)、萤火虫底物D-荧光素及其产物氧合荧光素的化学结构。 那么问题来了,自然界会发光的生物除了有萤火虫,还有鱼类、藻类、植物和细菌等,这些生物的发光原理是否也和萤火虫一样呢?这些发光原理能否运用到动物活体成像研究中呢?今天,小编就为大家介绍另外一种生物发光原理—细菌发光及其在动物活体成像中的应用。细菌荧光素酶对于细菌的生物发光现象,早在1875年就被发现了,研究人员Boyle首先揭示了细菌发光对氧气的依赖。而随着研究的深入,研究人员发现细菌发光涉及到的酶有荧光素酶、脂肪酸还原酶和黄素还原酶,以及底物还原性黄素单核苷酸和长链脂肪醛。在发光细菌中发现的一种操纵子,基因顺序为luxCDABEG,其中luxA和luxB基因分别编码细菌荧光素酶α和β亚基,luxC、luxD和luxE基因分别编码合成和回收荧光素酶醛底物的脂肪酸还原酶复合物的r、s和t多肽,luxG编码黄素还原酶。到目前为止所知的所有发光细菌,都是基于细菌荧光素酶介导的酶反应来产生光。这是一种大约80kDa的异二聚体蛋白,与长链烷烃单加氧酶具有同源性。该酶通过以下反应介导O2氧化还原的黄素单核苷酸(FMNH2)和长链脂肪族(脂肪)醛(RCHO),以产生蓝绿光。细菌荧光素酶介导的酶反应1细菌发光明场图2细菌发光发光图细菌发光反应过程在发光反应中,FMNH2与酶结合,然后与O2相互作用,形成黄素-4A-过氧化氢。这种复合物与醛结合形成一种高度稳定的中间体,其缓慢的衰变导致FMNH2和醛底物的氧化和发光,反应的量子产率估计为0.1-0.2个光子。该反应对FMNH2具有高度特异性,体内的醛底物可能是十四醛。FMNH2是由NADH:FMN氧化还原酶(黄素还原酶)提供,该酶从细胞代谢(如糖酵解和柠檬酸循环)中产生的NADH中提取还原剂,还原剂通过自由扩散从FMNH2向荧光素酶的转移。长链醛的合成是由脂肪酸还原酶复合物催化。与细菌荧光素酶一样,底物FMNH2和长链脂肪醛也是细菌发光反应的特异性底物;真核生物生物发光使用不同的化学物质和荧光素酶,它们在蛋白质或基因序列水平上与细菌荧光素酶不同。细菌中的荧光素酶反应过程细菌发光原理在动物活体成像中的应用目前,细菌发光原理在动物活体成像研究中的应用有:传染病研究、菌种抗药性测试及细菌介导的肿瘤治疗等。通过将luxCDABE操纵子稳定地整合到不同的细菌基因结构中,不需要任何其他外源底物(除了氧)来产生生物发光,再通过一套超灵敏的动物活体成像系统(AniView 100),为监测细菌物种感染负担、致病机理研究和肿瘤药物靶向治疗等提供了一种快速便捷的研究检测方法。AniView 100检测减毒鼠伤寒沙门氏菌体内靶向性肿瘤情况(箭头指向为肿瘤)应用说明如以细菌介导的肿瘤治疗为例,传统的癌症治疗方法是手术切除,治疗转移性癌症还需要与其他疗法(如放疗或化疗)相结合。这些疗法存在局限性,如放疗的疗效主要取决于组织氧水平,肿瘤内坏死区和缺氧区低氧浓度是治疗失败的常见原因;而化疗的疗效主要取决于药物的分布,肿瘤内坏死区和缺氧区的血管不规则会影响药物的输送,限制药物的疗效。与传统方法相比,使用细菌进行癌症治疗有以下优势:首先,细菌会在肿瘤中选择性积累,肿瘤中的细菌聚集量大约是正常器官的1000倍,肿瘤特有的坏死区和缺氧区一般不会在大多数器官中形成。其次,细菌的增殖能力使得它们可以进行持续治疗;最后,许多细菌的全基因组测序已经完成,能够通过基因组操作提高它们在人类使用中的安全性,并增强其杀瘤效果。目前,细菌介导的肿瘤治疗广泛应用于DNA或siRNA的传递、运送经工程改造的毒素或前药物和触发机体免疫反应,进而达到抑制或杀灭肿瘤细胞、起到抗击肿瘤的作用。应用案例 静脉注射3天后,表达lux的鼠伤寒沙门氏菌在各种肿瘤中积聚。CT26:小鼠结肠癌,4T1:小鼠乳腺癌,MC38:小鼠结直肠腺癌,TC-1:小鼠肺癌,Hep3B:人肝细胞癌,ARO:人甲状腺癌,ASPC1:人胰腺癌应用案例 携带受L-阿拉伯糖诱导启动子pBAD表达系统控制的细胞毒蛋白(溶细胞素A)、表达lux报告基因的减毒鼠伤寒沙门氏菌,用于肿瘤治疗。总结利用生物发光原理进行动物活体成像,目前主要有两种方式。一种是使用萤火虫荧光素酶,最适合在哺乳动物细胞中表达;另外一种是细菌荧光素酶,广泛应用于原核生物。细菌Lux操纵子由于编码生物发光所需的所有蛋白质,包括荧光素酶、底物和底物生成酶,不需要外源底物,成像更加的方便,不需要像萤火虫荧光素酶一样,考虑ATP的可用性、底物分子的渗透、药代动力学和生物分布等对成像的影响。但是,细菌荧光素酶的发射波长较短(490nm),组织吸收较大,这会影响成像数据的量化;而且,对于某些真核微生物(包括真菌和寄生虫)和真核细胞,仍然需要使用萤火虫荧光素酶标记,原因在于lux报告基因没有得到足够的优化,还不能在真核细胞中稳定表达。不过由于细菌荧光素酶和萤火虫荧光素酶的发射波长不同,从而可以进行多光谱成像,用于同时定量评估小动物的不同生物过程,进一步扩展生物发光原理在动物活体成像中的应用。TipsAniView 100多模式动物活体成像系统 AniView 100多模式动物活体成像系统作为广州博鹭腾生物科技有限公司推出的高灵敏度动物活体成像系统,其采用全密闭抗干扰暗箱,避免外界光源及宇宙射线对拍照影响的同时,配合零缺陷、科研级高灵敏背部薄化、背部感应型冷CCD相机,极大地提高成像的灵敏度。AniView 100可以检测到100个luciferase标记细胞,对于动物活体细菌荧光素酶的生物发光信号,无论是在皮下或器官,均可以轻易检测到。快来关注我们,申请免费试用!参考文献1、Hastings JW. Cell Physiology Source book 2012.2、Nguyen V H et al. Cancer Research, 2010, 70(1):18-23.3、 Nguyen V H et al. Nuclear Medicine & Molecular Imaging, 2016.4、 Dunlap P . ADVANCES IN BIOCHEMICAL ENGINEERING BIOTECHNOLOGY, 2014.5、Keyaerts Marleen et al. Trends in molecular medicine,2012,18(3).6、 Nathan K. Archer et al. Springer International Publishing, 2017.7、Doyle T C et al. Cellular Microbiology, 2004, 6(4):303-317.8、Avci P et al. Virulence.
  • 迅数科技应邀在全国益生菌技术研讨会做报告
    2009年9月20日-22日在深圳隆重举办了&ldquo 2009全国益生菌与健康及应用技术交流研讨会&rdquo 。 这次会议由国家食品药品监督管理局培训中心主办,来自全国益生菌研究开发与产业领域的100多位代表参加了此次业界盛会。会上,迅数科技应邀做技术应用报告。 图:2009全国益生菌与健康及应用技术交流研讨会现场 图:迅数科技工程师参加益生菌与健康及应用技术交流会 迅数科技应邀在会上做了主题为&ldquo 菌落分析仪技术在益生菌研究与检测中的应用&rdquo 的交流汇报并在展示了旗下最受欢迎的菌落分析仪-&ldquo G6全自动菌落分析仪&rdquo 。 迅数科技代表分享了迅数领先的微生物检测仪器在杭江乳品、宁波牛奶集团等单位的典型应用并详细介绍了全自动菌落分析仪在益生菌研究与检测中的创新应用: 菌落计数分析:菌落总数、大肠菌群2008新国标、乳酸菌检验2008新国标; 菌落形态分析:培养基质量控制、菌种筛选(直径大小,面积大小,圆度,颜色等); 抑菌圈测量:&beta -内酰胺酶类药物(金玉兰酶)检验、抗菌素耐药类型测定、抑菌性能分析 显微图像分析:显微图象定量应用、每批次菌株生长情况的显微图像保存 今年6月1日正式颁布实施的《食品安全法》将益生菌菌种也纳入了规范范围。益生菌是由对人类的营养和健康有着非常重要的意义, 目前广泛应用于食品发酵、工业乳酸发酵以及医疗保健和饲料工业等领域。本次会议交流总结了我国近年来对益生菌的研究和应用技术,必将推动这一产业的进一步健康顺利发展。
  • 涉及质谱法,侵袭性霉菌感染实验室诊断临床应用专家共识发布
    共识中提到:侵袭性霉菌感染实验室诊断方法及路径基本一致,包括直接镜检、培养、血清学检测(G试验、GM试验、曲霉IgG抗体测定等)、分子生物学检测(PCR、mNGS),再通过形态学、质谱、分子生物学鉴定具体菌种,进一步进行体外药敏试验并提出治疗建议。  根据共识文件中的数据显示:质谱对曲霉菌属、毛霉属、淡紫紫孢霉和宛氏拟青霉等均有较高鉴定准确率,有的甚至能达到100%。  摘要  侵袭性真菌病发病率在世界范围内逐渐增加,世界卫生组织和美国疾病预防控制中心相继发布了重要文件,呼吁提高对侵袭性真菌病的重视程度和认知水平,以应对侵袭性真菌病对全球造成的威胁。霉菌是侵袭性真菌病的重要病原菌之一,且发病率高、死亡率高,临床诊断和治疗面临极大挑战。中国初级卫生保健基金会检验医学研究与转化专业委员会、中国医院协会临床微生物实验室专业委员会和全国真菌病监测网侵袭性霉菌感染监测项目组组织专家制定该文件,对曲霉菌属、毛霉菌目、镰刀菌属、赛多孢菌属、节荚孢霉属、拟青霉属、暗色霉菌、双相真菌(马尔尼菲篮状菌和荚膜组织胞浆菌)共8种临床重要侵袭性霉菌的实验室诊断方法及要点形成共识,并对实验室诊断及与临床沟通过程中遇到的六大常见问题形成专家共识,旨在为提升侵袭性霉菌感染的实验室诊断能力提供借鉴和指导。  全球每年真菌感染患者超过3亿,因侵袭性真菌病(invasive fungal disease,IFD)死亡的患者超过150万[1,2] ,而我国每年有超过500万人受到IFD的威胁,其中侵袭性霉菌是重要病原菌之一,但临床对侵袭性霉菌感染诊断困难,患者预后较差。国内外IFD相关指南均明确指出,病原微生物的实验室检测在诊断标准中极为重要 [ 3 , 4 ] 。IFD相关实验室检测,除传统的涂片镜检和培养外,血清学检测如真菌1,3-β-D葡聚糖试验(G试验)、半乳甘露聚糖(galactomannan,GM)试验和曲霉IgG抗体测定等,质谱技术以及分子生物学检测如聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)和宏基因组二代测序(metagenomics next-generation sequencing,mNGS)等在临床中的应用价值逐渐得到肯定。但目前我国真菌实验室发展非常不均衡,特别是针对霉菌的实验室检测,不管是临床医生对于检测项目的认知,还是霉菌实验室的检出能力均需进一步提高 同时,不同检测方法的送检时机、检测性能以及结果的正确解读仍面临很多问题。鉴于此,由中国初级卫生保健基金会检验医学研究与转化专业委员会、中国医院协会临床微生物实验室专业委员会和全国真菌病监测网侵袭性霉菌感染监测项目组组织我国真菌感染领域内的多学科专家和学者,参考国内外相关指南和最新研究数据,结合多学科专家临床经验共同制定本共识,旨在更好地指导临床医生合理送检真菌相关的实验室检测,提升真菌实验室的检测能力,助力临床IFD的诊断和治疗。  该共识通过参考世界卫生组织“真菌重点病原体清单”以及全国真菌病监测网最新数据 [ 5 ] ,共筛选出8种临床常见的侵袭性霉菌,即曲霉菌属、毛霉菌目、镰刀菌属、赛多孢菌属、节荚孢霉属、拟青霉属、暗色霉菌、双相真菌(马尔尼菲篮状菌和荚膜组织胞浆菌)。共识第一部分围绕不同霉菌感染建议送检标本类型,实验室检测方法(直接镜检、培养、鉴定、血清学检测、分子生物学检测)及性能评价,体外药敏试验及治疗建议等要点形成推荐意见 共识第二部分,通过前期问卷调查,筛选出6个霉菌实验室检测最常见问题,并形成专家推荐意见。  本共识适合从事真菌感染相关领域的临床医护人员、实验室技术人员、感染控制人员、科研学者等阅读,也希望通过这种方式与广大同仁交流意见。  一、侵袭性霉菌感染实验室诊断方法及要点  侵袭性霉菌感染实验室诊断方法及路径基本一致,包括直接镜检、培养、血清学检测(G试验、GM试验、曲霉IgG抗体测定等)、分子生物学检测(PCR、mNGS),再通过形态学、质谱、分子生物学鉴定具体菌种,进一步进行体外药敏试验并提出治疗建议( 图1 )。因检测不同霉菌适用的样本类型,以及每种检测方法针对不同霉菌的检测性能及要点有很大差别,故本共识针对8种霉菌感染,建议送检的标本类型以及不同检测方法的操作要点及性能评价分别形成推荐意见。  (一)曲霉菌属  曲霉菌在自然环境中广泛存在,临床最常见的感染类型是侵袭性曲霉病(invasive aspergillosis,IA)和慢性肺曲霉病(chronic pulmonary aspergillosis,CPA),其中IA临床表现和进展速度与患者的免疫状态密切相关 [ 6 , 7 ] 。血液恶性肿瘤、慢性肺病、移植(包括实体器官移植和造血干细胞移植)、糖皮质激素治疗、中性粒细胞减少症和慢性肝病均是IA的危险因素。肺外脏器和组织的曲霉菌感染可为原发感染,也可播散至邻近脏器感染而造成继发感染。除肺部外,鼻窦旁、中枢神经系统、骨骼、皮肤、心脏、眼部及消化系统等部位也可发生曲霉菌感染。临床最常见的曲霉菌为烟曲霉,其次是黄曲霉、黑曲霉、土曲霉和构巢曲霉。值得注意的是,近年来唑类耐药曲霉菌感染病例持续增加。曲霉菌属感染诊断可选择的样本类型包括血液、痰液、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)、活检组织、分泌物等,怀疑曲霉菌属引起的侵袭性真菌感染的诊断方法及要点见 表1 。  (二)毛霉菌目  毛霉菌目由55个属250多个种组成。引起人类发病最常见的是根霉属、毛霉属和横梗霉属,其次是根毛霉属和小克银汉霉属等。毛霉菌目可引起皮肤、软组织、肺部、鼻-眶-脑、胃肠部位感染,病死率达40%~80% [ 20 ] 。不同种属可能会导致不同感染部位的复发,如横梗霉属易引起皮肤毛霉病复发,而小克银汉霉属常见于肺部或播散性感染患者。毛霉菌目感染诊断可选择的样本类型包括血液、痰液、BALF、脓液、分泌物、痂皮或活检组织等,怀疑毛霉菌目引起的侵袭性真菌感染诊断方法及要点见 表2 。  (三)镰刀菌属  镰刀菌属是一类全球性分布的土壤腐生菌,也是植物病原菌,能引起感染和中毒。镰刀菌属可广泛感染人类,包括浅表感染(如角膜炎和甲真菌病等)、局部侵袭性和播散性感染。局部侵袭性和播散性感染主要发生于免疫功能低下患者,特别是长期重度中性粒细胞减少或严重T细胞免疫缺陷患者。引起人类感染的镰刀菌种多为茄病镰刀菌复合群、尖孢镰刀菌复合群。此外,摄入镰刀菌毒素污染的食物后可引起中毒。镰刀菌属感染诊断可选择的样本类型包括角膜刮片、眼内容物、指(趾)甲、皮肤组织、呼吸道标本(痰液、BALF、刷取物、肺穿组织)、关节液、胸腹水、脓液、血液等,怀疑镰刀菌属引起的侵袭性真菌感染诊断方法及要点见 表3 。  (四)赛多孢菌属  赛多孢菌属呈全球性分布,广泛存在于土壤、污水、腐物等环境中,可定植于囊性纤维化患者呼吸道,是一种重要的条件致病真菌。未经有效治疗,6个月病死率达55% [ 3 ] 。感染类型以创伤后局部感染为主,其次为溺水后感染、免疫功能明显受损后感染及呼吸道内定植感染等 [ 36 ] 。临床主要致病菌种为尖端赛多孢和波氏赛多孢。赛多孢菌属感染诊断可选择的样本类型包括痰液、BALF、脓液、分泌物、痂皮、血液或活检组织等,怀疑赛多孢菌属引起的侵袭性真菌感染诊断方法及要点见 表4 。  (五)暗色霉菌  暗色霉菌是一大类可产生黑色素的真菌群体,可分离于多种临床感染标本,根据临床表现及其在组织中的分布特征,暗色霉菌所致常见感染性疾病包括着色芽生菌病、暗色丝孢霉病、孢子丝菌病和足菌肿。暗色霉菌感染常因环境中暗色霉菌经创伤性植入皮肤或皮下组织所致,但肺部感染或播散性感染常为吸入分生孢子所致。虽然暗色霉菌具有相似的生长特征及形态学特征,但部分菌属仍具有明显特征。临床上分离率较高的菌属包括弯孢霉属、离蠕孢属、着色霉属、链格孢霉属、枝孢霉属等。暗色霉菌感染诊断可选择的样本类型包括组织、脑脊液、脓液、关节腔液、腹水、人工瓣膜、BALF、痰液、骨髓、血液等,怀疑暗色霉菌引起的侵袭性真菌感染诊断方法及要点见 表5 。  (六)节荚孢霉属  节荚孢霉属包括多育节荚孢霉(原称多育赛多孢)和 L.valparaisensis 2个菌种,其中仅多育节荚孢霉有感染人类的报道。多育节荚孢霉是一种常见的土壤腐生菌,多分布于干旱气候地区。目前,关于多育节荚孢霉的报道以病例报道和小规模队列研究为主,缺乏流行病学数据。感染类型主要是肺部感染、血流感染、中枢神经系统感染、皮肤软组织感染等。虽然多育节荚孢霉感染罕见,但其易发生播散性感染,并且其固有多重耐药表型的播散性感染致死率高达77% [ 44 ] 。节荚孢霉感染诊断可选择的样本类型包括血液、痰液、BALF、脓液、分泌物或活检组织等,怀疑节荚孢霉引起的侵袭性真菌感染诊断方法及要点见 表6 。  (七)拟青霉属  拟青霉属中临床常见的菌种包括宛氏拟青霉和淡紫紫孢霉(淡紫拟青霉)。宛氏拟青霉常见感染类型包括肺炎、皮肤和软组织感染、骨髓炎、腹膜炎、真菌血症和中枢神经系统感染,常见症状为发热、呼吸困难和咳嗽,其侵袭性感染致死率为16.9% [ 48 ] 。淡紫紫孢霉常引发角膜炎、眼内炎、皮肤感染、肺部感染和真菌血症,疼痛和发热为最常见症状,其引发的感染致死率为45.5% [ 49 ] 。拟青霉属感染诊断可选择的样本类型包括角膜组织、眼拭子、血液、痰液、BALF、甲屑、鼻窦组织、脓液和皮肤组织等,怀疑拟青霉属引起的侵袭性真菌感染诊断方法及要点见 表7 。  (八)双相型真菌(马尔尼菲篮状菌和荚膜组织胞浆菌)  马尔尼菲篮状菌,原名马尔尼菲青霉菌,是一种温度依赖性双相型真菌,在我国广西、广东等地,以及东南亚等地流行。目前在世界34个国家、我国21个省/直辖市均有报道。马尔尼菲篮状菌感染好发于免疫低下人群,尤其是CD4+T细胞小于100个/μl的艾滋病患者 在亚洲的艾滋病患者中,马尔尼菲篮状菌病总发病率为3.6%。马尔尼菲篮状菌可侵犯全身各器官,导致播散性感染。但临床表现无特异性,常被误诊为肺结核、肿瘤,误诊导致的病死率超过85%。  荚膜组织胞浆菌也是双相型真菌,可引起组织胞浆菌病。该菌常见于被蝙蝠粪和鸟粪污染的土壤中,在建筑、洞穴挖掘和接触鸟类处理等活动中吸入分生孢子可致感染。荚膜组织胞浆菌有3个变种,分别为荚膜变种、杜波变种和鼻疽变种。其中荚膜变种分布最广,主要在美国密西西比河流域和拉丁美洲 杜波变种主要分布在乌干达和尼日利亚等非洲国家 鼻疽变种主要引起马和狗的感染,但也有少数人类感染病例报道。我国引起发病的主要为荚膜变种,呈地区性分布,多雨潮湿的中南、华南和西南地区感染率较高,而干旱的新疆地区感染率低。马尔尼菲篮状菌和荚膜组织胞浆菌感染诊断可选择的样本类型包括血液、骨髓、体液、痰液、BALF、支刷物、脓液、分泌物、穿刺液(肝、脾、淋巴结)或活检组织等,怀疑马尔尼菲篮状菌和荚膜组织胞浆菌引起的侵袭性真菌感染诊断方法及要点见 表8 。  二、侵袭性霉菌感染实验室诊断常见问题及推荐意见  为更好地提升我国侵袭性霉菌感染实验室诊断能力,解决实验室工作中最常见、最困惑以及与临床交流最多的问题,通过问卷调查收集到来自全国76位临床和检验医师的共207个问题。经过归纳分类后,整理出6大类最常见问题,并由专家组形成推荐意见。  (一)霉菌检测阳性,如何判断是污染菌、定植菌还是致病菌  1.直接镜检霉菌阳性,如何判断是污染菌、定植菌还是致病菌?  建议1 直接镜检阳性时,应首先区分标本来自无菌部位还是非无菌部位。无菌部位标本(血液标本除外)直接镜检有特征性菌丝和孢子且与组织病理结果、真菌培养结果相符,可确诊为致病霉菌 非无菌部位标本直接镜检到霉菌,要结合培养结果、血清学检测结果、患者流行病学史和临床感染表现等综合分析。  2.培养霉菌阳性时,如何判断是污染菌、定植菌还是致病菌?  建议2 培养霉菌阳性时,重点关注送检标本类型,直接镜检、组织病理检查与霉菌阳性培养的一致性,以及霉菌致病性、感染部位等。无菌标本如血培养为曲霉菌属或毛霉菌目,污染菌的可能性大 如为镰刀菌属、赛多孢菌属和马尔尼菲篮状菌,可能为致病菌。非无菌标本,视情况而定:2个试管有单一形态真菌生长,真菌镜检同时阳性者提示有临床意义 仅1管生长真菌,生长部位为非接种部位,菌落为霉菌样则可能是污染 培养出的真菌与直接镜检和组织病理学检查表现相符,连续培养阳性,且真菌具备36~37 ℃生长的能力提示有临床意义。  (二)不同检测结果不一致问题  1.临床怀疑真菌感染,实验室相关检测阴性,可从哪些方面与临床沟通?  建议3 分析前应评估标本留取是否规范并适于特定检验项目 分析过程应评估镜检和/或培养方法检测敏感性是否充分、培养条件是否适宜、所选检测项目是否适于检测疑似真菌类型(如G试验不能检测隐球菌和毛霉菌目) 分析后过程应结合组织病理学或影像学结果,参考其他感染指标结果(如C反应蛋白、降钙素原),分析是否存在导致血清学结果假阴性的因素等。  2.如何解释镜检和/或培养结果与血清学检测(G试验、GM试验)结果不一致?  建议4 鉴于真菌体内增殖及血清标志物出现时间不同,不同感染期血清学与镜检和/或培养结果常不一致。血清学检测方法敏感性常高于传统镜检、培养方法,而单纯培养结果常难区分感染、定植或污染。此外,应考量是否存在导致血清学结果假阳性或假阴性的因素以及宿主免疫功能。  (三)血清学检测相关问题  1.血清学检测常见干扰因素有哪些?  建议5 血清学检测假阳性因素包括药物因素(血液制品如静脉输注免疫球蛋白等)、医疗因素(纤维素膜血液透析)、宿主因素(细菌菌血症)、样本因素(如采血管污染或过度操作)、方法学因素(传统鲎试剂法干扰因素多) [ 65 , 66 ] 等 假阴性因素包括使用抗真菌药物、脂血或黄疸样本 [ 65 , 66 ] 等。实际应用过程中应尽量排除干扰因素的存在,并谨慎评估对结果的干扰影响。  2.如何解释血清G试验与GM试验结果不一致?  建议6 G试验与GM试验检测标志物不同,G试验是泛真菌检测,而GM试验为曲霉菌特异性抗原检测 另外,2种标志物的释放时间和释放量的不同也可能导致二者结果不一致,例如1,3-β-D葡聚糖只有被吞噬细胞吞噬处理后才被释放出来,而GM是表达在曲霉菌细胞壁表面的一种多糖成分,在曲霉菌繁殖生长时由菌丝释放出来。因此,在感染早期,曲霉菌的生长分泌强于死亡消化裂解,可出现GM试验阳性,而G试验未达到阳性水平 粒细胞缺乏患者,不能将1,3-β-D葡聚糖从真菌中释放出来,也可导致二者检测结果不一致。  3.如何解释血清与BALF的GM试验结果不一致?  建议7 二者检测的敏感性、特异性不同,可能会导致检测结果的不一致。GM试验对免疫抑制患者IA检测敏感性高,BALF样本敏感性优于血清样本 [ 9 ] 。另外BALF样本采样和处理的标准化问题(灌洗量、回收量、血性、痰性、灌洗技术等)对GM试验结果的影响很大。  (四)mNGS检测相关问题  1.mNGS检测霉菌相比于传统检测方法的优势有哪些?  mNGS检测敏感性高,更适合混合感染病例的病原学检测,多项侵袭性真菌感染的研究表明mNGS检测阳性率高于传统检测,且对免疫缺陷患者和混合感染时较传统检测更具优势 [ 67 , 68 , 69 ] 。外周血可作为深部组织器官真菌感染的mNGS检测样本:侵袭性真菌感染可累及多种组织和器官。当感染部位样本获取困难时,外周血可作为替代样本进行检测。mNGS可作为少见真菌或培养困难真菌的平行检测手段,如毛霉菌目、组织胞浆菌、拟青霉等。  建议8 对免疫功能低下、疑似混合感染、传统检测阴性或疑似少见真菌感染患者,在进行传统微生物学检测的同时留取样本进行mNGS检测。外周血样本检测敏感性低于感染部位样本,因此在不能获得感染部位样本时可进行替代检测,检出真菌应结合临床谨慎评估。  2.mNGS检测有哪些局限性?  真菌的细胞壁相对较厚,mNGS可因破壁效率低而影响核酸提取效率,且检测性能可因真菌类型、临床样本种类及实验流程差异而有所不同。有研究显示IA患者的BALF样本其mNGS检测敏感性低于GM检测 [ 15 ] 。公共数据库中真菌信息的准确性和完整度低于细菌及病毒,已有的核酸序列质量参差不一,可导致结果假阴性或真菌鉴定准确率降低。对于检出的非常见真菌类型,应进行其他方法的验证,如一代测序或靶向PCR检测。mNGS假阳性较常见,主要原因为湿试验过程引入微生物核酸及生信分析错配,前者更常见。湿试验所致假阳性原因包括样本采集环节、实验室环境背景菌以及样本间污染 [ 70 ] 。  建议9 mNGS假阳性率高于传统微生物学检测,仅mNGS检出真菌不应作为真菌感染的诊断依据,应对检出真菌进行其他方法验证,并需结合临床谨慎评估。与此同时,因真菌结构特点及数据库原因,mNGS可存在假阴性结果,mNGS阴性不应作为排除真菌感染的标准。  3.当临床考虑IFD时,如何解释镜检、培养、血清学检测与mNGS检测结果不一致?  不同方法学的诊断性能存在较大差异。(1)传统微生物学未检出真菌,而mNGS检出:与培养、镜检方法相比,mNGS的敏感性较高,需结合临床考虑检出真菌是否为致病菌,同时应考虑送检其他真菌相关检测以验证mNGS结果。(2)传统微生物学检出真菌,而mNGS未检出:无菌样本培养和/或镜检检出霉菌,应充分考虑致病菌可能,mNGS可因真菌细胞壁较厚、人源背景高等原因造成漏检。  建议10 当临床考虑IFD时,应充分考虑阳性结果检出,结合未检出的检测方法性能特征考虑漏检可能,有条件情况下进行重复检测或重新采集样本检测。  (五)霉菌体外药敏试验相关问题  1.霉菌是否均需常规开展体外药敏试验?  建议11 微生物实验室在条件适宜的情况下,尽量开展重要病原真菌的体外药敏试验,为临床用药提供指导,具体用药原则建议由临床相关科室、微生物实验室、药剂科、感控部门共同讨论决定。特别是下列情况,实验室应该开展体外药敏试验:(1)建立致病性霉菌抗菌谱和耐药性监测。(2)使用标准剂量的抗霉菌药物治疗失败的患者。(3)临床上已有临床耐药菌株报道。(4)曾接触过抗真菌类药物或正在接受长期抗真菌治疗的患者。  接受抗真菌治疗的患者发生深度感染、治疗失败的情况下,若无菌部位分离出霉菌菌种为罕见或新出现的菌种,或怀疑特定菌种可能对所使用的抗真菌药物耐药的情况下,应优化患者个体化治疗,根据流行病学调查等情况,建议进行体外药敏试验。  2.对无判定折点的药敏结果,如何向临床发送报告?  建议12 如分离出高度疑似或确诊为病原体的霉菌,应尽量向临床提供体外药敏试验结果。药敏试验暂无判定折点的霉菌也需提供体外药敏试验的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)值。  由于诸多因素,目前美国临床实验室标准研究所(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)、欧洲抗微生物药物敏感试验委员会(European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing,EUCAST)以及我国对多数霉菌缺乏临床药敏试验判读折点。对已有规范化体外药敏试验方法的霉菌(如曲霉、毛霉、镰刀菌、赛多孢、孢子丝菌、皮肤癣菌等),可按照抗丝状真菌药物敏感性试验肉汤稀释法标准(WS/T411-2024) [ 71 ] 向临床提供体外药敏试验MIC值,临床可结合抗真菌药物的血药谷浓度和峰浓度值,选择相应的药物种类和剂量。对于尚无规范化体外药敏试验方法的霉菌(如暗色真菌等),可参考类似菌体外药敏试验方法测定其MIC值,报告临床,并注明体外药敏试验非标准化方法操作,此结果仅供参考。  (六)如何保证侵袭性霉菌实验室检测的生物安全,避免实验室污染?  建议13 霉菌实验室不应与细菌、结核实验室共用,应单独设置 霉菌检测需在Ⅱ级生物安全柜内进行,特别是可疑高致病性病原真菌 紫外线仍然是必备的空气消毒设备 定期使用高锰酸钾或甲醛熏蒸24 h,对空气进行消杀 每天实验完成后用0.5%过氧乙酸或含氯消毒剂(500 mg/L)消毒。如遇操作台被真菌或标本污染,应立即覆盖纸巾,并用含氯消毒液(500 mg/L)消毒20 min。一旦实验室环境或培养箱发生污染,应立即停止实验操作,对实验室或培养箱进行彻底消毒,可用含氯消毒液(500 mg/L)进行表面消毒擦拭,然后进行过氧乙酸或甲醛熏蒸,熏蒸后再进行表面消毒,连续3 d监测实验室或培养箱空气质量和表面染菌量,确认无污染后方可重新启用。  执笔人(按姓氏拼音排序):曹存巍(广西医科大学第一附属医院皮肤性病科),杜君洋(侵袭性真菌病机制研究与精准诊断北京市重点实验室),范欣(首都医科大学附属北京朝阳医院感染和临床微生物科),辜依海(三二〇一医院微生物免疫科),黄晶晶(南京医科大学附属淮安第一医院检验科),刘亚丽(中国医学科学院北京协和医院检验科),王贺(侵袭性真菌病机制研究与精准诊断北京市重点实验室),王俊瑞(内蒙古医科大学附属医院检验科),徐春晖(中国医学科学院血液病医院临床检测中心),徐和平(厦门大学附属第一医院检验科)  专家组成员(按姓氏拼音排序):曹存巍(广西医科大学第一附属医院皮肤性病科),曹俊敏(浙江省中医院检验科),褚云卓(中国医科大学附属第一医院检验科),杜君洋(侵袭性真菌病机制研究与精准诊断北京市重点实验室),范欣(首都医科大学附属北京朝阳医院感染和临床微生物科),辜依海(三二〇一医院微生物免疫科),郭大文(哈尔滨医科大学附属第一医院检验科),韩崇旭(苏北人民医院医学检验科),胡付品(复旦大学附属华山医院抗生素研究所临床微生物室),黄晶晶(南京医科大学附属淮安第一医院检验科),贾伟(宁夏医科大学总医院医学实验中心),金炎(山东省立医院检验科),康梅(四川大学华西医院实验医学科),李轶(河南省人民医院检验科),梁伟(宁波大学附属第一医院检验科),林宁(南京医科大学附属淮安第一医院检验科),刘亚丽(中国医学科学院北京协和医院检验科),罗燕萍(国家卫生健康委员会合理用药专家委员会办公室),马筱玲(中国科学技术大学附属第一医院检验科),逄崇杰(天津医科大学总医院感染科),王贺(侵袭性真菌病机制研究与精准诊断北京市重点实验室),王俊瑞(内蒙古医科大学附属医院检验科),王瑶(中国医学科学院北京协和医院检验科),魏莲花(甘肃省人民医院检验科),肖盟(中国医学科学院北京协和医院检验科),徐春晖(中国医学科学院血液病医院临床检测中心),徐和平(厦门大学附属第一医院检验科),许建成(吉林大学白求恩第一医院检验科),徐雪松(吉林大学中日联谊医院检验科),徐英春(中国医学科学院北京协和医院检验科),喻华(四川省人民医院检验科),张丽(中国医学科学院北京协和医院检验科),张利侠(陕西省人民医院检验科),张义(山东大学齐鲁医院检验医学中心),朱镭(山西省儿童医院临床检验中心)
  • 食品致病菌快速筛选检验国标实施
    由浙江省杭州市质量技术监督检测研究院承担制定的《食品中沙门氏菌、肠出血性大肠埃希氏菌O157及单核细胞增生李斯特氏菌的快速筛选检验 酶联免疫法》(GB/T 22429-2008)国家标准,于2月1日起正式实施。据悉,该检测方法的使用将提升食品中致病菌检测效率50%以上,申请的专利成果投放市场后,每年可为生产企业实现盈利500万元。  据悉,该检测方法采用免疫学技术,对食品中致病菌进行初筛,选定对人体无害的黑色芽孢菌,研制成菌落计数质量控制的标样,并提供一套质量控制方法。该样品具有良好的均匀性和稳定性,从而使得该检测方法具有效率高、准确性好的显著特点。
  • 迅数科技推出第四代全自动菌落计数仪
    水平集活动轮廓模型· 引领菌落计数新时代 &mdash &mdash &ldquo 迅数&rdquo 菌落计数/筛选/抑菌圈测量联用仪 培养基中杂质剔除、粘连菌落分割、多菌混杂、霉菌与酵母区分、晕圈干扰、菌落· 培养基相似等疑难菌落计数问题,一直困扰着研发者和用户;而在科研领域,特征菌筛选、荧光菌落识别、显色致病菌识别、多区域统计、菌落特征化描述、抑菌圈· 透明圈等筛选问题又对菌落仪的研发带来了新的难题。 2013年10月,经过历时两年研发,迅数科技成功推出第四代菌落计数/筛选/抑菌圈测量联用仪,全新光源结构、光照模式,254nm消毒、双侧366nm荧光激紫外灯,国际前沿的图像分割技术&ldquo 基于水平集活动轮廓模型的图像分割方法&rdquo 、28种先进的图像处理算法,使一系列菌落计数、筛选疑难问题,随着迅数第四代菌落仪的到来成为历史。第四代智能菌落识别技术 迅数第四代菌落计数仪是以国际前沿的图像分割技术&ldquo 水平集活动轮廓模型&rdquo 为核心,针对微生物菌落多样性创造性的开发出&ldquo 快速活动轮廓模型&rdquo 、&ldquo 基于RGB约束的彩色水平集活动轮廓模型&rdquo 、&ldquo 多相水平集活动轮廓模型&rdquo 等先进的图像分割技术,实现普通及复杂菌落的准确快速计数。首次提出&ldquo 智能筛选&rdquo 新概念 以&ldquo 基于水平集活动轮廓模型的图像分割方法&rdquo 为基础,迅数科技首次在菌落仪上提出&ldquo 智能筛选&rdquo 全新概念。&ldquo 智能筛选&rdquo 具有双圈分析、多菌种分类识别、指定多色筛选、菌落特征描述、一键霉菌测量等多项筛选工具,有效解决抗生素初筛中的抑菌圈、生长圈、透明圈、变色圈等的筛选;多菌混杂条件下的菌落分类识别;显色培养基中不同颜色菌落分类计算;菌丝生长速率测定等大量菌种筛选问题。 强大团队开创菌落&ldquo 快&rdquo 时代 根据不同检测领域对菌落计数分析的需求点,新产品定制的不同功能分型,让仪器在不同领域能够充分有效的利用,新产品自推出以来就以其精密的硬件设计和强大的软件功能吸引了大量新老用户的广泛关注,为满足大量用户的需求,公司已进入系列化、批量化生产阶段。 新品一经推出即引起许多新老客户的兴趣,已有部分用户完成了新仪器的采购(长春产品质量监督检查院、吉林市产品质量检验院、四平市产品质量检验院、通化市产品质量检验院、松原市产品质量计量检验检测所、白城市产品质量检验所、中国医科院医药生物技术研究所药用微生物菌种保藏中心、中国计量科学院医学生物计量研究所&hellip &hellip ),并投入使用,新仪器的便捷式操作和功能的多样性得到了老师们的一致好评。
  • “沉睡”古菌随基因组编辑技术“重现江湖”
    “最近,这种菌都脱销了,订单有两厘米厚。”中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)高级工程师辛玉华近日在接受《中国科学报》记者采访时说。她所说的菌叫作格氏嗜盐碱杆菌。自河北科技大学副教授韩春雨因利用该菌实现基因组编辑技术NgAgo-gDNA而出名之后,这种在保藏室里睡了20年“大觉”的古菌也跟着火了。  据透露,该菌种是1996年由中科院微生物所老所长周培瑾从苏格兰交换到中国的,其最先分离自肯尼亚马加迪湖。这种菌只是CGMCC保藏的数千种微生物中的一员。通常,它们或是通过真空冷冻干燥法,或是通过-190℃左右的液氮超低温冻结法处于休眠状态,其中一些甚至已在冷藏室中睡了半个多世纪。然而,一旦有需求,它们就会被唤醒并投入工作。  “CGMCC就像一个‘生物银行’,通过整合大家的力量,汇集研究中获得的各种微生物菌种,并将其功能转变为生物技术服务于社会。”微生物所副所长东秀珠对《中国科学报》记者说。  生命的“银行”  据悉,目前CGMCC保存的各类微生物资源超5700种,5万多株。它们按保藏形式可分为公开、非公开以及专利程序保藏等。“若从专利微生物保藏数量来看,我们的保藏量已超过1万株,在全球位居第2位。”辛玉华说。  与其他知识产权专利不同,微生物是唯一一种可通过专利保护的生命形式。过去几年来,我国专利微生物年保藏量增长速度一直位居世界第一。若加上武汉大学典型培养物保藏中心(CCTCC)的相关数据,我国在78个《国际承认用于专利程序的微生物保存布达佩斯条约》签约国中,保藏量已仅次于美国。  “CGMCC是公益性机构,一株菌只有500~1000元,不仅价格不贵,而且质量有保证。”东秀珠说。否则,如果科研人员自己分离菌种,在国际上得不到承认就会造成麻烦 同时,新微生物物种也需要经过权威鉴定、保藏才能在国际期刊生效发表,而CGMCC就具有这样的权威性。  该中心可保证微生物不会死、不被污染、避免退化。以放线菌为例,东秀珠介绍说,临床所用抗生素药物的70%来自微生物中的放线菌,而这类细菌在生产中最怕传代,因为反复传代就会退化。而该中心已经保藏了7000余株状态良好的放线菌。  战略性宝藏  关于菌种保藏的意义,东秀珠给记者讲了一个故事。聚合酶链式反应(PCR)就像“DNA复印机”一样,能实现体外DNA扩增,对分子生物学具有划时代的意义,美国生化学家凯利?穆利斯也因发明该技术获得了诺奖。但穆利斯一开始使用的大肠杆菌DNA聚合酶不耐高温,每次循环都要重新加入,非常麻烦。后来,他从美国生物保藏中心找到产生耐高温Taq酶的嗜热微生物,才使PCR广泛应用。  目前,CGMCC已经汇集了我国(除高致病菌外)80%的微生物物种。随着知识的积累,很多微生物正在被“唤醒”,并在各个领域一展身手。  例如,抗癌药物紫杉醇来源于生长速度缓慢的红豆杉,但若将其基因放在微生物中生产该蛋白并合成药物,就能大批量快速生产 生产汽车轮胎需要大量橡胶树,微生物所研究人员已在CGMCC找到了相应的微生物前体 该所研究人员还筛选制备了可用于多种青草的青储饲料菌剂,促进了西部数省畜牧业的发展。  此外,CGMCC还打造了一支以博士牵头的技术团队。“他们一半时间做管理,一半时间做科研,不断提高保藏技术并满足日益提升的科研需要。”东秀珠说。正因如此,很多国家级微生物项目直接落到了该中心的头上。比如,环保部指定CGMCC为进口环保菌剂的鉴定部门。国家质检总局、中国海关等也在技术层面与中心合作,建立检疫性真菌检测的国家标准。  支撑未来发展  今年5月,美国宣布启动“国家微生物组计划”,这是继2012~2014年美国在微生物学研究领域投资9.22亿美元之后的又一重大举措。目前,在微生物所科学家的倡导下,我国正在推进微生物组研究计划,竞争国际微生物领域战略高地。东秀珠认为,CGMCC必将发挥更大的支撑作用。“微生物资源是生物技术创新的重要源泉。未来,微生物资源保藏一定要保证,这个要是丢了,几代人都积攒不起来。”她严肃地说。  “至今为止,地球上99%的微生物我们还不知道如何培养。”东秀珠说,“只有经过培养,才知道它们适宜什么样的环境,能够做什么,也才能实现利用,所以未来发展空间很大。”  好消息是,当前我国专利微生物菌种年保藏量每年都达到4位数。不仅如此,2011年,世界微生物数据中心(WDCM)作为我国生命科学领域的第一个世界数据中心从日本落户中国,也体现了我国在微生物研究领域的竞争实力。  然而,我国生物保藏仪器设备研发却依旧存在短板。作为全国最先进的微生物资源服务中心,CGMCC有着全世界一流的实验设备,然而记者在实验室里看到,诸如氨基酸分析仪、紫外可见分光光度计、变性高效液相色谱仪等必备高端设备均产自德国、美国、日本,而国产的仅有普通冰箱、电磁炉、色谱仪等低端设备。“我们的工业制造确实需要提升,否则怎么竞争?”辛玉华说,当前我国在科研设备方面尤其需要自主创新。
  • “海洋中的无声刺客”创伤弧菌如何高效检测?
    黄金周,海鲜季!作为这个季节大家最喜欢吃的食物之一“海鲜”登上主场,螃蟹、大虾、海蛎子那是万万不能少的。享受美味的同时也要谨防其携带的致病菌引发的风险,尤其是被称为“海洋中的无声sha手”的创伤弧菌。何为“创伤弧菌”?创伤弧菌又称海洋弧菌,被称为“海洋中的无声刺客”,属致病性弧菌。适宜生长的温度为20~30℃,当温度低于13℃ 时,创伤弧菌会进入一种可存活但停止生长的状态。创伤弧菌感染的高峰期在每年的3~11月份,因为该时期的海水温度处在上升期,适宜创伤弧菌的增殖。常寄生于海产生物内部,如生蚝、海鱼、牡蛎、螃蟹等生物查查这些年创伤弧菌的“案底”1、在美国与海产品相关的死亡案例中,创伤弧菌感染占95%以上,并且创伤弧菌脓毒症的平均病死率超过 50%。(据央视新闻客户端援引《国会山报》当地时间9月5日报道,美国疾病控制与预防中心(CDC)发出警告,提醒医生需密切关注致命性食肉菌,这种细菌可能存在于美国墨西哥湾和东海岸水域。美疾控中心表示,由热浪、洪水和风暴等极端天气事件引起的海面温度上升可能增加这种细菌的感染风险,并导致感染范围扩大。此前,美国纽约州、康涅狄格州和北卡罗来纳州均报告过与该细菌感染相关的致死案例。)2、我国大陆地区文献报道的创伤弧菌感染案例较少,卢中秋等报道的1995年至2008年间的34例创伤弧菌感染患者中,有16例死亡,病死率为47.1% 。3、Chao等报道的1998年至2011年间的121例创伤弧菌感染患者中,即使所有患者都接受了抗生素治疗和外科干预,病死率也高达28.9% 。创伤弧菌主要感染哪些食品?食用被创伤弧菌污染的水产品,如牡蛎、生蚝等贝类,或开放性伤口暴露于有创伤弧菌的海水中,可能会导致严重的感染,包括急性胃肠炎、 脓毒症、坏死性筋膜炎等。如果由创伤弧菌感染引起败血症,发病急、致死快,常在1~2天内患者就会死亡,死亡率高达60%以上。生食动物性水产品中副溶血性弧菌&创伤弧菌污染杨舒然等对生食动物性水产品中副溶血性弧菌和创伤弧菌污染状况分析,结果显示:1、生食动物性水产品中副溶血性弧菌检出率为 14. 7%(437/2 980) ,污染水平>100 MPN/g 的样品比例为 2. 9%( 83/2 909) 创伤弧菌检出率为 3. 5%(104/2980) 。2、采样于批发市场的样品中副溶血性弧菌检出率、污染水平>100 MPN/g 的样品比例和创伤弧菌检出率均高于餐饮店和零售店。3、第三季度副溶血性弧菌检出率、污染水平>100 MPN/g 的样品比例和创伤弧菌检出率最高。造成污染的主要原因包括原产地污染,储存不当及加工过程交叉污染。所以,生食动物性水产品中存在副溶血性弧菌和创伤弧菌的污染,其健康风险应引起关注。欧盟于2003年要求从我国进口的鱼虾等海产品必须进行创伤弧菌检测。目前我国关于创伤弧菌检验标准的汇总GB 4789.44-2020 食品安全国家标准 食品微生物学检验 创伤弧菌检验(PCR法已进入标准)SN/T 2754.13-2011 出口食品中致病菌环介导恒温扩增(LAMP)检测方法 第13部分:创伤弧菌SN/T 5364.4-2021 出口食品中致病菌检测方法 微滴式数字PCR法 第4部分:创伤弧菌;SN/T 5228.5-2019 出口食品中病原微生物快速筛选方法 MALDI-TOF MS法 第5部分:创伤弧菌SN/T 5516.16-2023 出口食品中致病菌荧光重组酶介导链替换核酸扩增(RAA)检测方法 第16部分:创伤弧菌美正为弧菌检测提供有效解决方案弧菌菌种鉴定试剂盒(PCR-探针法)采用实时荧光PCR技术,针对弧菌特异性基因设计引物和探针。PCR扩增过程中,与模板结合的探针被Taq酶分解产生荧光信号,荧光定量PCR仪根据检测到的荧光信号绘制出实时扩增曲线,从而实现弧菌在核酸水平上的菌株鉴定。本产品可鉴定副溶血性弧菌、霍乱弧菌、创伤弧菌、拟态弧菌、溶藻弧菌、河弧菌等菌株;同时还可以鉴定副溶血性弧菌的毒力基因(TDH、TRH1和TRH2),以及霍乱弧菌的血清型O1和O139。
  • 天津工生所等在基于小分子传感器的放线菌高通量筛选方面获进展
    放线菌能生产种类繁多的次级代谢产物,而微生物发酵是人们获取这些天然产物的重要手段。对于某一目标产品,野生菌株的产量一般难以满足工业生产的要求,需要经过长期的菌株驯化以提升产量。小分子生物传感器与液滴微流控的组合已被证明是放线菌菌株改造和高通量筛选的有效手段。然而,在菌株驯化过程中,目标产物的产量往往是阶段上升的,而多数生物传感器仅能在一定的操作范围内响应目标化合物,难以支持从野生菌株到工业菌株多阶段的长期驯化。因此,在不同的菌株改造阶段,需要不同性能参数的生物传感器相适配以实现高通量筛选。近日,中国科学院天津工业生物技术研究所高通量编辑与筛选平台实验室研究员王猛带领的科研团队,通过对红霉素生物传感器的多轮迭代诱导和筛选,获得了一系列不同灵敏度和操作范围的生物传感器。通过表征实验,该团队证明了转录调控因子(TF)的表达水平与生物传感器灵敏性之间的关联,展示了调控TF蛋白表达水平是改变TF生物传感器性能参数的一种快速而便捷的方法。为了模拟工业菌株驯化过程,该团队从两株产量不同的红霉素生产菌株出发进行液滴共培养实验,证明了生物传感器性能参数与生产菌株产量范围的适配性是成功筛选的前提条件,并从两个不同初始产量红霉素生产菌株文库中筛选到产量提升6.8倍的突变株。基于基因组学的生物信息学分析使该团队在高产突变株中挖掘到多个有益位点,以指导未来的理性代谢工程改造。相关研究成果发表在ACS Synthetic Biology上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、合成生物学海河实验室重大攻关类项目、中国科学院青年创新促进会及天津市合成生物技术创新能力提升行动的支持。小分子生物传感器的改造和高通量筛选过程
  • 微生物所开发出新型微滴反应筛选技术及单细胞分析应用
    p style="text-indent: 2em "微生物所strong微生物资源前期开发国家重点实验室/strong杜文斌研究组和黄力研究组共同开发了一种新型的strong微流控界面纳升注射技术/strong(Interfacial Nanoinjection, INJ),该技术可以将传统的生化反应体系微缩在一个纳升体积的油包水微液滴体系中完成。/pp  strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "界面纳升注射(INJ)具有诸多显著优势/span/strong/pp  针对这一技术创新,团队申请了多项中国发明专利和美国专利,并研制了基于INJ技术的小型桌面系统。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/fe470173-c411-4a4f-857f-952adad6e8d5.jpg" title="界面纳升注射(INJ)系统.jpg" alt="界面纳升注射(INJ)系统.jpg"//pp style="text-align: center "界面纳升注射(INJ)系统/pp  该系统和国外同类产品如美国Labcyte公司的Echo超声纳升移液系统、以及美国TTP Labtech公司的mosquito HTS微量筛选系统相比,strong在仪器成本、耗材成本、最小液滴体积、流式细胞仪兼容性、操作的灵活性、以及污染控制等方面,均具有显著优势,/strong适用于各类单细胞微体积反应分析,也可应用于其他微体积反应分析,在微生物培养筛选、合成生物学、药物筛选、蛋白结晶条件筛选等方面均具有应用潜力。/pp  在性能方面,INJ系统通过高精密度的微体积控制实现不同试剂组分的纳升体积分步添加,兼容96和384孔板,可以在预先填装矿物油的孔板上,按照程序设定加入纳升样品或试剂液滴,用于实现高通量筛选。利用低成本探针可以精确加注的最小体积达到1 nL,当加样体积为5 nL时,体积标准偏差小于11 %。加注的液滴通过离心可以沉降到孔板底部并融合,液滴的融合效率最高,达到99%以上。利用多次加注样品、试剂的方法,可以实现多步反应和浓度梯度配置。系统加注的体积精确性、线性和重现性良好。/pp strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) " FACS-INJ单细胞分析流程和应用/span/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 281px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/7cc806a5-55aa-475f-a110-69b3c5038b70.jpg" title="杜文斌-流式细胞分选+界面纳升注射技术图示.jpg" alt="杜文斌-流式细胞分选+界面纳升注射技术图示.jpg" width="600" height="281" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="text-align: center "FACS-INJ单细胞分选分析流程/span/pp  strong单细胞分析是一项变革性技术/strong,在单细胞基因组异质性研究及复杂微生物群落中稀有微生物种群多样性研究等领域应用广泛。然而,如何进一步降低单细胞分析的成本,提高可靠性和效率,仍然面临重大挑战。流式细胞荧光激活细胞分选(FACS)是目前最高效的单细胞分选技术,可实现病毒、细菌、真菌和动物细胞的多参数检测和分选 利用荧光标记,可对不同类型的细胞进行有效的区分,分选成功率高。研究团队将INJ与FACS平台相结合,建立了FACS-INJ单细胞分选分析流程,应用覆盖了单细胞表型分析、基因型分析、基因表达分析以及全基因组扩增测序。/pp  研究团队首先利用FACS-INJ系统实现了strong病原菌微生物单细胞耐药基因的PCR筛查和单细胞药敏表型筛查/strong。经优化,多孔板可预先装载纳升体积的PCR引物或不同浓度的抗生素液滴。PCR筛查体积缩小到500 nL,试剂消耗和成本和常规体系相比降低至原先的1/40,耐药检测的体积控制在200 nL,试剂消耗和成本和常规体系相比降低至原先的1/1000,时间从 12小时缩短至5小时,这对于大幅降低临床病原检测的成本,实现脑脊液、房水等难获取微量样品的耐药基因和表型筛查具有重要意义。/pp  其次,FACS-INJ系统还可用于strong动物细胞的单细胞基因表达分析/strong。以小鼠巨噬细胞RAW264.7在细菌胞外多糖处理前后的炎症反应为例,通过荧光激活流单细胞式分选处理前后的小鼠巨噬细胞,基于一步法反转录实时荧光PCR扩增,在单细胞水平解析了次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖基酶(HPRT)基因(看家基因)和白介素1β(IL-1β)基因(炎症反应)表达水平的变化。/pp  最后,团队与北京大学黄岩谊课题组合作,建立了strong基于FACS-INJ的微生物全基因组扩增测序流程/strong,以获得未培养微生物的全基因组信息。流程包括流式分选微生物单细胞、单细胞裂解、酸碱中和、MDA扩增和建库测序。以热泉来源的古菌硫化叶菌(Sulfolobus sp. A20)菌株为模型,将单细胞扩增的体积优化至360nL,硫化叶菌全基因组覆盖度达到80%以上。在纳升级微液滴中实现西南印度洋未培养单细胞微生物全基因组DNA的MDA扩增与测序,拼接后获得15个单细胞基因组,大小在0.1~3.7Mb大小。该方法获得的微生物基因组污染度较传统的MDA扩增方法显著降低( 5%),显著提高了微生物单细胞基因组数据质量。平台也适用于肿瘤、胚胎等动物细胞的全基因组扩增测序,对肿瘤细胞的单细胞测序的覆盖度达到60-80%。/pp  上述研究工作近期作为特邀论文在线发表在Small上。微生物研究所助理研究员贠娟莉博士、郑小伟博士、徐鹏博士为论文共同第一作者,杜文斌研究员、黄力研究员和北京大学黄岩谊教授为论文共同通讯作者。该研究该研究得到了中国大洋协会大洋十三五重点项目、中科院战略性先导科技专项(B类),中国科学院重点部署项目、中国科学院前沿科学重点研究项目、国家自然科学基金面上项目和优青项目等支持。/pp  论文出处:/pp  Yun, J.L.sup#/sup Zheng, X.W.sup#/sup Xu. P.sup#/sup Zheng, X. Xu, J.Y. Cao, C. Fu, Y.S. Xu, B.X. Dai, X. Wang, Y. Liu, H.T. Yi, Q.L. Zhu, Y.X. Wang, J. Wang, L. Dong, Z.Y. Huang, L.* Huang, Y.Y.* Du, W.B.* Interfacial Nanoinjection-based Nanoliter Single-cell Analysis, Small, 2019, doi:10.1002/smll.201903739./pp  a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201903739" target="_self" style="text-decoration: underline font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) "查看原文戳这里/span/strong/a/pp  strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "杜文斌/span/strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai ",男,中科院微生物研究所研究员。2007年于浙江大学化学系,获博士学位。2007-2011年于美国芝加哥大学化学系从事博士后研究工作。2013年11月加入中科院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室。主要从事微流控芯片技术及新型分析微生物技术与应用研究。已发表论文60余篇,申请中国和美国专利30余项,授权20多项。主持国家优秀青年科学基金项目,国家重点研发计划 “数字诊疗装备研发”项目,中国科学院前沿科学重点研究项目等。/span/p
  • 贝克曼库尔特 | 高通量筛选大肠杆菌重组蛋白生产用酵母营养素
    随着重组DNA技术的迅猛发展,外源基因在不同宿主中的表达使得各种重组蛋白的工业生物生产成为可能。选择合适的宿主是生物工艺设计中的关键步骤之一,具体取决于:1.上游培养效率2.易于基因编辑和分子工具的可用性3.翻译后修饰的能力,如糖基化4.蛋白质(用于下游加工和作为生物制药成分等)的分泌能力目前,多种生物已被应用于重组蛋白的生产,尤其是大肠杆菌,易于基因改造,具有在酵母水解物等多种基质上快速生长并产生高蛋白滴度的优势。已成为迄今为止业界追捧的主力军。典型的生物工艺优化通常需要进行一些初步试验,以发现适用于宿主菌株并提高目的重组蛋白表达的培养基成分(特别是氮基营养素)。对于此类应用需求,能够提高实验效率和参数准确度的高通量筛选平台成为热门工具。贝克曼库尔特BioLector通过在线测量关键培养参数提供可放大的高通量分析。本案例为通过BioLector对多种酵母营养素就生物量生长和重组蛋白的形成进行评估和比较,筛选出了适合大肠杆菌重组蛋白生产和诱导时间的理想培养基。方法培养菌株:大肠杆菌BL21(DE3)pET-28a(+)EcFbFP。培养基:以标准TB培养基(Carl Roth)为参照物,对多个TB 样(Terrific 液)培养基进行比较。不同的TB 样培养基使用不同的酵母提取物。BioLector培养条件:在接种至微孔板之前,先在250 mL摇瓶中进行预培养, 37°C培养6小时。然后使用48孔梅花板(MTP-BOH2)在 BioLector中进行培养。温度 37°C ,振摇速度:1400 rpm。分别在每个培养孔中填充800μL培养液用于非诱导实验,填充790μL用于诱导实验。诱导实验中,在诱导时间点上添加 10μL 50μM 的 IPTG。环境氧气浓度保持在35%,避免培养物缺氧。BioLector在线测量:培养过程中对生物量、EcFbFP(黄素荧光蛋白)、pH以及 DO进行在线测量。结果不同TB样培养基的生物量生长情况:培养实验中,不同酵母营养素的培养基中生物量的生长情况如上图所示:培养基不同,最终的光密度和生长速率也会不同。ProCel 6 中的大肠杆菌OD最高,培养基 ProCel 3 中的大肠杆菌的OD低。ProCel 6为本特定工艺的最高生长速率。上图为培养过程的DO值。培养基 ProCel 3 和 ProCel 4 中的培养物未达到0%的氧饱和度,这表明由于耗氧量有限,该培养基中的菌株代谢活性较低。相反,其他培养物包括TB标准培养基,均在短时间内达到0%的氧饱和度,表明菌株代谢活性高。不同酵母营养素TB样培养基的产物生成:通过将IPTG 添加到培养物中来诱导 T7 聚合酶的表达促进黄素荧光蛋白的生成。BioLector使用梅花板为48个培养物提供了独立的培养空间,因此可测试不同的诱导时间点。使用自动化工作站整合BioLector后的 RoboLector 系统还可以自动进行培养诱导。首先选择一个固定的诱导时间点。分别为培养启动后的3小时、3.75小时和4.5小时。下图所示为每种TB样培养基在诱导时间下所测荧光的平均值。荧光动力学清晰地表明不同培养基有不同的EcFbFP(黄素荧光蛋白)表达水平。表现出最强荧光信号的两个样本为:ProCel 2,诱导点为3.75小时;ProCel 5,诱导点为 3 小时。经过 7.7 小时的培养,ProCel 5 的荧光值达到102.94a.u.,而ProCel 2 的荧光值达到 101.82 a.u.。本方法的不足之处在于未比较不同样本的生物量对蛋白质产量的影响。经过3小时的培养,一些培养物的OD已达到6,而其他培养物仅达到3。当诱导具有不同光密度的培养物时,可能会对在每种酵母营养素上生长的实验大肠杆菌的蛋白质生产性能造成误解。鉴于此,我们采用了一种新方法,将诱导点与生物量信号耦合。使用BioLector的信号驱动RoboLector,依赖于特定生物量的诱导对于每个单独的孔都是可行的。为自动化工作站设置3、6或8的OD目标值,以根据孔内培养物的生长动力学自动添加IPTG以诱导蛋白质生产。如下图所示,ProCel 2表现最佳,最终值为 146.23 a.u.,培养时间是 12.3 小时;ProCel 5表现次之,最终值为138.1 a.u.。与之前进行的一系列实验相比,本实验中的排名与在特定时间点进行诱导的实验不同。这一观察证明了最佳工艺条件的重要性,并使这些条件具有可比性。此处数据表明:与之前的实验相比,本实验中的荧光值更高。正如该领域诸多论文中所强调的那样,诱导时间确实是一个关键参数。同样,在优化大肠杆菌重组蛋白生产的过程中,也必须评估诱导剂的浓度。另外,与对照TB培养基相比,这里测试的一些酵母氮源产生了更高的重组蛋白产量。这些结果凸显了选择培养基成分的重要性,这些成分能够在特定的生物工艺中实现高而稳定的产量。结论通过BioLector系统,贝克曼库尔特可为用户提供适用于各种应用领域的高通量筛选平台。其独特的梅花形微孔板尤其适用于好氧培养,如同实验室生物反应器,BioLector系统通过非侵入式传感器使客户能够获取更多的在线测量参数。正如本应用,通过BioLector系统可轻松实现培养基的筛选,整合自动化工作站的RoboLector,还可实现更多功能。补料、pH调控以及文中所述的诱导功能,所有这些均可在小规模实验中实现,帮助客户同时兼顾成本和效率。RoboLector高通量自动化微型生物培养平台欲了解该应用详情,请扫描下方二维码下载应用指南《利用BioLector进行大肠杆菌重组蛋白生产用酵母营养素的筛选》
  • “小贝开讲”之自动化工作平台在杂交瘤高通量筛选中的应用
    时间:2018年11月8日 14:00 - 15:00内容简介:单克隆抗体具有高度专一性,它被广泛应用于生物学、药学、医学等领域。杂交瘤技术发明于上世纪70年代,到目前为止仍然是研制单克隆抗体的重要技术之一。细胞筛选是杂交瘤技术中的关键步骤,传统的手动筛选方法效率低,筛选通量小,且难以对操作过程进行数据追踪,已经不能满足新时代抗体新药发现的需求。本次讲座将介绍如何通过高通量自动化工作平台,大大减少在杂交瘤细胞筛选过程中的手动工作量,并能准确记录每一个操作步骤,极大的提高筛选通量,为杂交瘤单抗制备提供有利的帮助。主讲人简介:邓小芳 上海普铭生物科技有限公司 单抗研究员邓小芳在BioRad公司从事过多年杂交瘤小鼠单克隆抗体的研发,现就职于上海普铭生物科技有限公司,负责公司杂交瘤平台建设和管理,并主持参与多个单抗生物药的相关研发工作。上海普铭生物科技有限公司(PUREmAb Biotech)位于上海市浦东张江高新技术产业开发区,是专注于抗体药物早期研发的初创企业。公司现拥有1000平米的实验室,世界先进水平的高通量筛选仪器平台,以及杂交瘤制备和人源化改造、噬菌体展示抗体库和酵母亲和力成熟等工程技术平台。公司未来5年内将致力于申报若干新药的IND,对接集团中下游CMC研发生产企业(德斯特力生物技术有限公司),建立完整的抗体药物早期发现与临床产品生产链。
  • “小贝开讲”之自动化工作平台在杂交瘤高通量筛选中的应用
    时间:2018年11月8日 14:00 - 15:00内容简介:单克隆抗体具有高度专一性,它被广泛应用于生物学、药学、医学等领域。杂交瘤技术发明于上世纪70年代,到目前为止仍然是研制单克隆抗体的重要技术之一。细胞筛选是杂交瘤技术中的关键步骤,传统的手动筛选方法效率低,筛选通量小,且难以对操作过程进行数据追踪,已经不能满足新时代抗体新药发现的需求。本次讲座将介绍如何通过高通量自动化工作平台,大大减少在杂交瘤细胞筛选过程中的手动工作量,并能准确记录每一个操作步骤,极大的提高筛选通量,为杂交瘤单抗制备提供有利的帮助。主讲人简介:邓小芳 上海普铭生物科技有限公司 单抗研究员邓小芳在BioRad公司从事过多年杂交瘤小鼠单克隆抗体的研发,现就职于上海普铭生物科技有限公司,负责公司杂交瘤平台建设和管理,并主持参与多个单抗生物药的相关研发工作。上海普铭生物科技有限公司(PUREmAb Biotech)位于上海市浦东张江高新技术产业开发区,是专注于抗体药物早期研发的初创企业。公司现拥有1000平米的实验室,世界先进水平的高通量筛选仪器平台,以及杂交瘤制备和人源化改造、噬菌体展示抗体库和酵母亲和力成熟等工程技术平台。公司未来5年内将致力于申报若干新药的IND,对接集团中下游CMC研发生产企业(德斯特力生物技术有限公司),建立完整的抗体药物早期发现与临床产品生产链。
  • 专家称抗生素研发跑不赢耐药菌 减弱研发动力
    研究人员检查菌种 四川抗菌素工业研究所所长易八贤  国内现存唯一一家国家级抗生素工业研究所位于成都  因为“超级细菌”带来的风暴,45岁的易八贤最近颇受关注。易八贤任所长的四川抗菌素工业研究所(以下简称研究所)与他本人同龄,45年来先后研发了100余种抗生素,是目前国内现存唯一的国家级抗生素工业研究所。研究所位于成都龙潭工业区,上个世纪90年代之前曾辉煌一时。  然而,耐药菌加速出现,抗生素的研发周期漫长且需巨额资金投入,目前仅凭抗生素研发已不能完全支撑研究所的发展。与此同时,为应对越来越多的“超级细菌”,研究所也在努力研发抗生素的替代品,“即便距离新药上市还需要漫长的周期,但作为央企要履行社会责任,这种研究就是为全民健康安全做技术性储备。”研究所生物部副部长王辂说。  耐药菌在加速出现正是跟抗生素滥用有关  研究所位于成都龙潭工业区,上个世纪90年代之前该所实行国家计划全额拨款。“那个时候国内一大半的抗生素都是我们所研发的,像青霉素、庆大霉素等,现在在用的也还有很多。”易八贤略带骄傲地说,研究所全球首创的抗结核利福霉素系列,创新药物利福喷丁还得到了世界卫生组织的高度评价。  上世纪90年代以后,国内外研发的抗生素都少了。“国内外有不少企业都把抗生素这块卖出去了。”易八贤说,虽然技术的革新提高了效率,但由于药物审批越来越严格,尤其是临床数据要求越来越全面,必须保证足够的临床试验时间,新药的研发周期仍然漫长,“少说也要一二十年。”相对而言,耐药菌出现的速度却越来越快。“以前是几年才会出现耐药菌,现在一两年就不管用了,快的还有几个月的。”  易八贤认为,除了气候、环境等因素的影响,耐药菌加速出现与抗生素滥用不无关联。“明明一代抗生素就可以治好的,偏偏要用二代,这就像用炮弹打蚊子。”他举例说,在北欧一些国家,现在青霉素依然有效,而在国内已经更新换代好几轮了。  抗生素研发跟不上应像免疫规划一样重视  漫长的研发周期与加速出现的耐药菌像一场拉锯战,减弱了企业研发抗生素的动力。  “2000年以前大学还有抗生素专业,现在已经没有专门的研究学科了。”易八贤说,抗生素的临床应用越来越广,但国家的重视程度并没有跟上。过去是国家全额拨款,现在研究所直接面向市场,“企业需要什么研究所搞什么,不能创收的研发方面自然力不从心,所以我们研究所才渐渐成为唯一一个还在坚持研发的抗生素工业研究所”。  易八贤说,去年以前国家每年给该研究所的拨款只有几十万元,这些连给离退休职工和老专家们的保险、医疗费都不够。因为实施国家重大新药创制专项计划,明年起研究所每年可以得到上千万的拨款,但即便如此,“相对于研发需要投入的巨额资金,也只是杯水车薪。”  为了弥补缺口,研究所目前主要通过为企业提供技术服务“创收”。“不过都还是抗生素领域内的事。”针对这种状况,易八贤呼吁,希望国家能引导科研单位、企业对抗生素研发领域的重视,增加投入,“要是能像重视免疫规划一样重视抗生素研发,研发格局肯定不是现在这样。”  □探秘抗生素研发  抗生素有替代品我国研究刚开始  研究所的300多人里,王辂所在的生物部是最大的一个团队。这里不仅承担着改良制药工艺的任务,还肩负着研发抗生素替代品的重任。  王辂介绍,目前抗生素的替代品有4个领域,经比较后认为比较可行的是噬菌体和噬菌体酶。“噬菌体不是病原体,它干的是攻击细菌的活。”人们可以通过噬菌体去攻击引起疾病的细菌,来治疗细菌感染。而传统的抗生素会不分青红皂白,杀死所有它遇到的细菌,好的细菌也难逃一劫。但噬菌体不会破坏人的微生物平衡,一种噬菌体只攻击一类致病细菌,所以病毒对噬菌体产生抗药性的几率也被降低了。  “这个理念已经存在很久了,只是我们国家最近几年才开始研究。”王辂说,二战后就有国家开始研究了,并进行了临床使用。从研发到新药上市同样需要漫长的周期,“开始研究”,就是在做一种技术性储备。  国内最全菌种库最冷只有-196℃  为研发抗生素,研究所位于成都龙潭工业区的总部有着国内最全的菌种库。这个最大的“宝库”存放着5万5千株,55万份微生物菌种。  三个冻库从4℃到-196℃  “宝库”名为微生物菌种资源保藏管理中心,核心地区是3个看似普通的房间。厚厚的铁门一打开,寒气扑面而来。第一间温度维持在0-4℃,第二间温度降到了零下80℃,第三间更加寒冷,用于保存菌株的液氮温度为-196℃,皮肤一接触就会冻伤。  每个铁柜,都有专人保存钥匙。一个柜子10层,拉开一层,满满都是5厘米长的玻璃瓶,每种菌株至少保存有10瓶。  全国刨土只台湾香港没去  这个菌库在研究所成立之初建立,随着几代人的积累,已经成为全国品种最齐全的菌种资源保藏管理中心。每一种新菌种的发现,都是这里的工作人员身体力行的结果。王辂说:“我们也许是全国唯一一家进行‘地毯式’搜集、发掘的中心了。”  “地毯式”搜集,是指工作人员刨遍了全国各个深山老林里的土,只为提取出土壤中的菌株。每年,中心都会固定进行4次采样,每次半个月到一个月,专门到远离人类生活区的地方采集土壤、枯枝树叶、植物等。  中心主管郭义东今年33岁,上山下乡已经是他的常态。为了寻找生物多样性丰富的地方,不同经纬度、海拔的地方都得去。全国大江南北,除了台湾、香港,哪里的土他都刨过。川西高原海拔四五千米的高山,上下也就一天。“菌种离开原生的环境久了会衰减、死亡,所以我们必须将它们迅速进行处理。”  新的菌种越来越难以发现  这些常人不屑一顾的泥土,其中都埋藏着宝贝。经过低温烘干、研细、稀释后,泥土中的菌株就会在培养皿中开始生长。再经过分类和鉴定,就能判断是什么菌种。随着时间推移,新的菌种已经越来越难以发现,不过中心工作人员仍在坚持每年进行采样,只为了找到新的菌种。  对菌种进行筛选,提取活性物质,然后再进行药效学研究、临床试验等一系列程序,才有可能研发出一种新的抗生素。“人类发现的抗生素鼻祖青霉素,就是从一种叫做青霉菌的菌株培养液中提取的药物。”郭义东说。
  • 迅数全自动菌落分析仪精彩亮相全国微生态制剂研讨会
    2010年11月19-21日,&ldquo 全国微生态制剂研究开发与综合应用新技术、新设备交流研讨会&rdquo 在杭州隆重召开,100多位微生态制剂领域的专家和企业代表到会并进行了深入的交流。迅数科技应邀在会上展示了旗下最受欢迎的菌落计数分析仪-&ldquo G6全自动菌落分析仪&rdquo 并向与会代表汇报了自动菌落分析技术在微生态制剂研究与检测中的应用,受到与会代表的高度评价。 迅数全自动菌落分析仪在中粮集团、荷兰帝斯曼乳品创新中心等单位的微生态制剂研究与检测中,取得了诸多创新应用: 自动菌落计数-菌落总数、大肠菌群2010新国标、乳酸菌检验2010新国标; 菌落形态分析-培养基质量控制、菌种筛选(直径大小,面积大小,圆度,颜色等); 抑菌圈自动测量-&beta 内酰胺酶类药物检验、抗菌素耐药类型测定、抑菌性能分析; 显微图像分析:显微图象定量应用、每批次菌株生长情况的显微图像保存。 随着微生态学理论研究的不断深入,微生态制剂也随之迅速地发展起来。我国微生态制剂的研究应用起步较晚,尽管近十几年的市场培育和宣传推广,使微生态制剂无论在人的医疗保健方面、动物保健方面还是农用微生态制剂都取得了空前的发展,但该行业整体上还处于发展期。 本次会议交流展示了我国微生态制剂行业的开发、生产和应用等核心技术,搭建了产学研之间的合作交流平台,必将推动这一产业的进一步健康发展。
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