09,16,2026 5Ansichten
Seit seiner Gründung im Jahr 2014 hat Tianmi Bio auf der Grundlage der Mikrofluidik-Technologie ein Mikrofluidik-Zellkultur- und Sortiertechnologiesystem vorgeschlagen, um die Zellseparation, Kultur, Detektion und Screening unter kontrollierten Bedingungen des gelösten Sauerstoffs zu erreichen. Die Einführung des High-Throughput-Skin-Upgraded-Single-Cell-Sortierungssystems (DREM-Zelle), des High-Throughput-Micro-Upgraded-Tropfenkulturomiksystems (MISS-Zelle), des High-Throughput-Micro-Upgraded-Mikrotropfenkulturators (MMC) und des Milliliter-Systems-Mikrobiologische Adaptivitäts-Evolutionsgerätes (EVOL-Zelle) umfasst vier Instrumente. Die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die durch die entsprechenden Geräte unterstützt werden, decken verschiedene Bereiche wie den Abbau von mikrobiellen Ressourcen, Lebensmittel, Medizin, Weinbau und Enzymtechnik ab. Tianmi Bio ist ein wichtiger Förderer im Bereich der inländischen Mikrofluidisierungstechnologie und ist stets bestrebt, wissenschaftlichen Mitarbeitern auf der ganzen Welt eine stabile, effiziente und innovative Technologieplattform und -lösung bereitzustellen.
Zusammenfassung der Anwendungsrichtung der derzeit veröffentlichten Fälle von vier Mikrofluidgeräten
Lebensmittelbereich:
Neue Effizienz bei der Biosynthese durch Kombination von Mutationszuchtgeräten und adaptiven Evolutionsgeräten
Die Effizienz des Glycerin-Bios in 1,3-Propylenol (1,3-PD) zu verwandeln ist durch seine geringe Toleranz gegenüber einer Vielzahl von Stressquellen (insbesondere Glycerin als Substrat, 1,3-PD als Endprodukt und Butyrsäure als Nebenprodukt) begrenzt, was letztlich die Produktion von 1,3-PD verringert. Das Team von Prof. Qi Xianghui an der Universität von Guangzhou verbesserte die Toleranz von Butyrol gegen Stressquellen und die Produktionskapazität von 1,3-PD durch das ARTP-Mutationsverzüchtungsgerät und den MMC-Adaptive-Evolutionsgerät von Tianmi Bio, um effektiv die Engpässe der Butyrol-Synthese zu durchbrechen.
Die Studie ergab eine Bakterienflora mit maximaler Toleranz gegen 160 g / L Glycerin durch die Mutation von wilden Stämmen durch Atmosphärische Raumtemperatur Plasma (ARTP), während Adaptive Laboratory Evolution (ALE) basierend auf mikrobiellen Mikrotropfenkultursystemen (MMC) eine zweite Bakterienflora mit einer Toleranz gegen 100 g / L 1,3-PD entwickelte. Anschließend erhielt man den GJH-418-Stamm, der 60,12 g/L 1,3-PD mit einer Ausbeute von 1,72 g/L h erzeugte, durch eine Genomschaltung beider Floren. Transkriptionsanalysen von mutanten Stämmen und wilden Stämmen zeigten, dass acht Gene möglicherweise an der Regulierung von hoher Toleranz und hoher 1,3-PD-Produktion mitwirken, indem sie ihre Expression nach oben oder nach unten regulieren.
Workflow-Diagramm der adaptiven Evolution von Clostridium butanus auf Basis von ARTP und MMC
Medizinischer Bereich:
Gentechnik + Adaptive Evolution: Neuer Weg zur Herstellung von Poly-2-Hydroxybutyrinsäure durch Ethanoltoleranz
Poly-2-Hydroxybutyridsäure (P2HBD), die von Hefe-ähnlichen Pilzen-Polyglomerhefe erzeugt wird, ist eine neue Art wasserlöslicher Polyhydroxysäure mit potenziellen Anwendungen in den Bereichen Biomaterialien und Biomedizin. Normalerweise führt die aerobe P2HBD-Fermentation mit Glukose als Kohlenstoffquelle zu Kohlenstoffverlusten (Freisetzung von Kohlendioxid) durch Acetonsäuredecarboxylierung zur Erzeugung von Acetylcoenzym A. Im Vergleich zu Zucker zeigt das nicht fermentierbare Substrat Ethanol eine höhere Reduktion pro Kohlenstoffatom und einen kürzeren Acetyl-Coenzym-A-Produktionsweg.
Modulare Montagestrategien von der Ethanoloxidation bis zur P2HBD-Synthese. Blauer Hintergrund für das Ethanoloxidmodul (Modul I)
Der lila Hintergrund ist das Modul für die Ableitung der Acetylsäure (Modul II), der orange Hintergrund ist das Modul für die Zuckerisogenese (Modul III)
Das Team von Professor Zou Xiang an der Southwestern University untersuchte die CO2-ökonomische Biosynthese von P2HBD, die mit Ethanol als Kohlenstoffquelle angetrieben wird. Zunächst wurde festgestellt, dass Ethanol effektiv in P2HBD durch Biosynthesmechanismus umgewandelt werden kann und dass der Transkriptionsfaktor Cat8 spezifisch aktiviert wird, um den Abfluss der Acetylsäure in der Polysporenhefe zu regulieren. Auf der Grundlage der Transkriptomenanalyse unter Ethanol-Zwang wurde eine modulare Montagestrategie entwickelt, um die drei Module der Ethanoloxidation, der Essigensäure-Ableitung und der Glykoisogenesewege auszugleichen und eine präzise Regulierung durch das Starter-Subengineering zu erreichen. Darüber hinaus verbessert die adaptive Evolutionsstrategie durch das MMC-System die Ethanoltoleranz, so dass Stämme sich an höhere Konzentrationen anpassen und mehr Produkte umwandeln können. Dieser Koexpressionsstamm zeigt eine beträchtliche Ausbeute, wenn Ethanol als Substrat verwendet wird.
Schließlich wurde der mutante Stamm EGG 47 erhalten und die Ruhezellenfermentation in einem 5-Liter-Fermentationsbehälter erzielte eine Äquivalentität von P2HBD-Titer und -Ausbeute von 66,7 ± 0,77 g/L bzw. 0,87 g/g Ethanol. Die Ergebnisse liefern neue Einblicke in die Kohlenstoffwirtschaftliche Transformation von Ethanolmatrizen zu Biopolymeren und Chemikalien in Bioraffinerien der dritten Generation.
Diagramm der Tropfenwachstumskurve und der Änderung der Ethanolkonzentration im MMC-System
Aminosäuren/Peptidenbereich:
Hochproduktive Tyrosinstamm mit niedrigem pH-Wert für verbessertes Industrialisierungspotenzial
L-Tyrosin ist eine aromatische, nicht essentielle Aminosäure, die Rohstoff für viele wichtige chemische Produkte ist, wie L-Dopa, Resveratrol und Hydroxytyrosol. Es wird in der Lebensmittel-, Pharma- und Chemieindustrie weit verbreitet. Trotz zahlreicher Forschungen zur mikrobiellen Synthese von L-Tyrosin beschränken seine niedrigen Konzentrationseigenschaften die industrielle Massenproduktion.
Um die Produktion von L-Tyrosin in E. coli zu erhöhen, hat das Team von Prof. Zhou Zhemin an der Universität von Gangnam die Expression von Schlüsselenzymen auf oder nach unten eingestellt. Durch die Verbesserung des L-Tyrosin-Transportsystems und der Essigsäure-Biosynthese-Wege wurde der Ertrag weiter erhöht. Darüber hinaus führt die Einführung von Phosphatkonenzewegen in Kombination mit Kofaktor-Engineering den Kohlenstofffluss in Richtung Rauschansäure-Wege.
Biosynthese von L-Tyrosin aus Glukose
Schließlich wurden gute Stämme erhalten, nachdem sich adaptive Labore entwickelt haben, um sich an eine niedrige pH-Umgebung anzupassen. Der Stamm produziert 92,5 g/l L-Tyrosin in einem 5-Liter-Fermentationsbehälter in 62 Stunden mit einer Ausbeute von 0,266 g/g Glukose.
Wachstum und L-Tyrosin-Akkumulation von adaptiv evolvierten Stämmen bei unterschiedlichen pH-Werten
Weinbaubereich:
Die hohe Konzentration von Milchsäure, die im Feststofffermentationsprozess des chinesischen Weißweins erzeugt wird, hemmt den Stoffwechsel der Weinhefe und beeinflusst somit den Geschmack und die Qualität der Weinflüssigkeit. Das Team von Prof. Pai Guiming an der Nanchang-Universität verwendet ein kombiniertes automatisiertes Mikrotropfenkultursystem (MMC) mit Raumtemperatur und Plasma (ARTP), um Weinhefestamme zu screenen, die hohe Konzentrationen von Milchsäure tolerieren.
Adaptive Evolutionsergebnisse von Mutationsstämmen bei unterschiedlichen Milchsäurekonzentrationen
Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass die Wachstumsrate, die Zellintegrität, die Ethanolproduktionskapazität und der Gehalt an flüchtigen Aromakomponenten der drei resistenten Milchsäurestamme unter 4% Milchsäurebedingungsbedingungen signifikant besser waren als der ursprüngliche Stamm NCUF309.5. Besonders bemerkenswert ist, dass der NCUF309.5-44-Stamm, der mit ARTP und in Kombination mit der adaptiven Labor-Evolution von MMC erhoben wurde, nach 24 Stunden unter 4% Milchsäure-Stress um 93,65% OD-Werte erhöhte, der Ethanolgehalt um das 2,29-fache erhöhte und nach 10 aufeinanderfolgenden Übertragungen stabil blieb. Darüber hinaus stieg der Gehalt an flüchtigen Verbindungen um 60,69 Prozent. Zusammenfassend bietet diese Studie eine neue Screening-Strategie für die Entwicklung einer milchsäurebeständigen Weinhefe und bildet eine wichtige Grundlage für die mikrobielle Selektion für die Festweinfermentation.
Mikrobiologische Ressourcen:
Das Tropfenkultursystem revolutioniert die mikrobielle Kultur und unterstützt die Ausbeute mikrobieller Ressourcen
Reine Bakterienkulturen sind von entscheidender Bedeutung für die Forschung der mikrobiellen Kulturomik. Die herkömmlichen Methoden, die auf Festplatten, Mikroporenplatten und Mikroreaktoren basieren, sind durch aufwendige Bedienungen und geringe Durchflussbegrenzungen eingeschränkt und behindern den schnellen Fortschritt der mikrobiellen Kultivierungsforschung.
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat das Team von Professor Zhang Yi an der Tsinghua-Universität erfolgreich das Single Cell Micro-Upgraded Tropfen-Kulturomik-System (MISS-Cell) entwickelt, eine automatisierte Plattform mit hohem Durchsatz, die die Mikrofluidkontrolltechnologie für die Isolierung, Kultur und Screening von mikrobiellen Monoklonen verwendet. Das System ist in der Lage, eine große Anzahl von Einzeltropfen in kurzer Zeit zu erzeugen und Monoklonkolonien zu kultivieren, zu screenen und zu sammeln, was einen integrierten Prozess von der Isolierung bis zur Auswahl von Mikroben ermöglicht.
In diesem Programm demonstrierten wir die Anwendung dieses Systems mit der Isolierung und Kultivierung des menschlichen Darmmikrobiomas als Beispiel und verglichen es mit der Festplattenkultur in Bezug auf die Effizienz der mikrobiellen Isolierung, die Leistung der Monoklonkultur und den Screening-Durchfluss. Der Versuchsprozess ist einfach und der Reagenzverbrauch ist sehr gering. Im Vergleich zur Festplattenkultur ist MISS-Zelle in der Lage, eine vielfältigere Darmmikrobenart zu kultivieren, was ein großes Potenzial und einen großen Wert für die mikrobielle Kulturomik bietet.
Monoklonale Isolation und Kulturergebnisse von Darmmikroben in MISS-Zellen
(A) Arbeitsablaufdiagramm zur Isolierung, Kultivierung und Identifizierung des Darmmikrobiomas
(B, D) Darmmikrobiota Isolationskultur erhaltene monoklonale Kolonien
(C, E) Genus-Niveau-Analyse der Monoklone-Kolonien, die durch die Isolierung der Darmmikrobioten kultiviert wurden
Bereich der Enzymtechnik:
Mikrofluidtechnologie bringt bahnbrechende Verbesserungen der Enzymaktivität und Stabilität
D-Arotonzucker ist eine kalorienarme, seltene Ketohexase mit physiologischen Funktionen wie Blutzuckersenkung, Antioxidation und andere, die beliebte Alternative zu Süßstoffen in den Bereichen Lebensmittel und Medizin ist. Seine Biosynthese ist abhängig von Keto-3-differenziellen Isomeren (KEases), aber die Probleme mit der niedrigen katalytischen Effizienz und der schlechten Stabilität der bestehenden Enzyme beschränken die industrielle Produktion und Anwendungen, die dringend notwendig sind, katalytisch effizientere und stabilere KEases zu entwickeln. Die herkömmlichen Screening-Methoden (wie Chromatographie, Mikroporenplatten-Screening) sind ineffizient und es ist schwierig, die Screening-Anforderungen von ultra-hohen Durchfluss-Mutationsbasern zu erfüllen.
Tianjin University of Science and Technology Professor Qin Huimen Team basierend auf der rationalen Konstruktion und orientierten Evolution der strukturellen Leitung, die Transformation von D-Alotonzucker 3-Differential Isomerase (SfDAE), baute eine Mutationsbibliothek mit etwa 2 Millionen Mutanten, verwendet DREM Cell, eine Mikrofluide-Sortierplattform von Tianjin Bio, in Kombination mit dem genetisch codierten Biosensor des D-Alotonzucker-Response-Transkriptionsregulators, um die Produktion von D-Alotonzucker in Echtzeit zu überwachen, Sortierung für hohe Produktivitätsstämme zu erhalten, erweitert die Kultur nach der enzymatischen Testung.
Nach mehreren Runden der FADS-Sortierung wurde schließlich der Mutant M3-2 identifiziert, dessen katalytische Effizienz 17-mal höher war als der wilde Typ SfDAE. Der Mutant M3-2 zeigt eine höhere katalytische Effizienz und thermische Stabilität bei der Reaktion von D-Fruktose Isomerierung in D-Alotonzucker.
DAEase-Mutant-Bibliothek-Konstruktion und mikrofluidisierter Screening-Prozess auf der Grundlage von Tropfen und DAEase-Aktivitätsprüfung mittels effizienter Flüssigchromatographie
Tianmi Bio ist immer davon überzeugt, dass Systeminnovationen unendliche Möglichkeiten bieten können! Wir arbeiten tief an der Mikrofluidisierungstechnologie, nicht nur um präzise inländische wissenschaftliche Instrumente zu bauen, sondern auch um jedem Forscher, der an der Spitze der Lebenswissenschaften kämpft, "Werkzeuge" bereitzustellen, um Ihnen zu helfen, schneller zu screenen, besser zu kultivieren und gemeinsam den Übergang von der Grundlagenforschung zur industriellen Anwendung zu fördern.
Diese Zusammenstellung ist nur der Anfang, und als nächstes werden wir regelmäßig in jedes Vertikalbereich eingehen, um es Ihnen im Detail zu teilen und zu interpretieren:
Wie wurden die in Zeitschriften veröffentlichten Studien mit unseren Geräten realisiert?
In den Bereichen Enzymtechnik, Antikörperentwicklung und industrielles Stammscreening löst die Mikrotropfentechnologie genau welche Schlüsselschmerzpunkte?
Welche einzigartigen Experimente und Erfolgserfahrungen können unsere Kunden teilen?
Sehr schön, wir laden Sie ein, weiterhin aufmerksam zu sein! Wenn Sie sich besonders für die Anwendung in einem bestimmten Bereich interessieren, lassen Sie uns in unserem Kommentarbereich eine Nachricht hinterlassen, und Ihre Aufmerksamkeit wird ein wichtiger Bezugspunkt für unser nächstes Thema sein!
Über Tianmu Bio High-Flow-Zuchtplattform
Plattformen mit hohem Durchsatz können kontinuierlich iteriert werden, um eine neue Generation verbesserter Stämme für neue Rohstoffe, neue Prozessanforderungen oder weitere Effizienz-/Qualitätssteigerungen schnell zu entwickeln und die Wettbewerbsfähigkeit von Technologien und Produkten zu erhalten.
Über uns
Tianmi Bio konzentriert sich auf die Entwicklung und Anwendung von Geräten im Bereich der Biozucht und bemüht sich, das traditionelle Entwicklungsmodell der Industrie durch effiziente Mutationstechnik und hohe Durchfluss-Screening-Technologie zu verändern und zu verbessern, um die Qualität und Effizienz der Bioindustrie zu verbessern und die Kernkompetenz unserer Bioindustrie zu verbessern. Wir haben uns verpflichtet, herausragende Lösungen für die Probleme der Industrie zu bieten, wie "die Entwicklung und das Screening von Zellen und Bakterien ineffizient", "die damit verbundenen Ausrüstungskosten teuer" und "die Schwierigkeiten der Industrialisierung".
