Recentemente, a equipe do Instituto de Pesquisa de Energia de Biomassa da Universidade de Jiangsu publicou os resultados da pesquisa intitulados "Sistema microfluidico de triagem de gotas de micólito de célula única permite o isolamento de alto rendimento e *** de bactérias que degradam a lignina do intestino da termita".Um sistema de microfluidos baseado em gotas de microlitros de uma única célula ajuda a separar bactérias de degradação de lignina intestinal em cultivo de termitas de alto fluxo“. Este estudo seráSistema de Omônica de Cultiva de Gotas Micro-Upgraded de Alto Fluxo (MISS Cell)Aplicado à pesquisa microbiológica intestinal de termitas, fornece ferramentas metodológicas poderosas para explorar recursos funcionais microbianos difíceis de cultivar.

Antecedentes da pesquisa:

A lignina é um dos componentes chave da biomassa vegetal, e sua degradação e transformação eficientes são dificuldades para a utilização de recursos de biomassa. O intestino da termita, como um sistema natural de degradação da celulose da madeira, contém uma grande quantidade de recursos microbianos não cultivados, especialmente com grande potencial para a degradação da lignina. No entanto, os métodos tradicionais de placas de againe são difíceis de obter a diversidade microbiana, limitando seriamente o desenvolvimento e utilização de recursos microbianos relevantes.

Métodos de pesquisa:

Este estudo foi realizado com termitas superiores (Nasutitermos tiantongensisPara amostras, sua suspensão de microbios intestinais foi cultivada por dois métodos:

• Método tradicional de resina plana:
Uso de madeira comoÚnicoO meio sólido da fonte de carbono é delineado.

● Método de miss cell:
Com base na tecnologia de microfluidização de gotas, a flora intestinal é dispersa em gotas independentes de micromodernização.Cada gota é um espaço fechado e independente para o limite líquido, evitando efetivamente a concorrência entre colônias e fornecendo o ambiente ideal para o crescimento de cepas vulneráveis ​​e difíceis de cultivar.

O estudo usou a técnica de sequência do amplificador de gene 16S rRNA para realizar uma análise comparativa sistemática da diversidade das cepas obtidas por ambos os métodos.

Resultados da pesquisa:

Eficiência de separação melhorada significativamente：

Sistema de células MISS separado477 pessoasA lignina degrada as colônias de bactérias, enquanto os métodos tradicionais obtêm apenas73 pessoasO número de colônias aumentou cerca de 6,5 vezes, mostrando uma vantagem significativa na eficiência da separação de micróbios.

Aumento da capacidade de captura da diversidade de espécies：

Um total de 97 unidades de classificação operacional (OTUs). Dentre eles, o método de célula MISS tem 31 (31,96%) e o método tradicional tem 20 (20,62%).

O número total de OTUs obtidos pelo sistema MISS cell é 16,7% maior do que os métodos tradicionais.

A comunidade microbiana obtida pela cultura de células MISS tem maior diversidade em comparação com o método convencional de placa de aguana, indicando que o sistema é uma ferramenta eficaz para obter recursos microbianos não cultivados.

Diferenças de estrutura comunitária:
Ambos os métodos capturaram com sucesso os principais grupos de bactérias, como os mutagens e os muros grossos, mas no nível de classificação genérica, a célula MISS mostrou uma composição de espécie mais rica, obtendo com sucesso vários gêneros funcionais conhecidos, incluindo os fungos de cadeia e os falsos monocitos, ao mesmo tempo que contém um grande número de grupos microbianos não classificados.

Conclusões do estudo:
Este estudo mostra queSistema de células MISSAtravés de seu sistema único de cultura de gotas microlíquidas, é capaz de separar de forma mais eficiente e completa as bactérias que degradam a lignina no intestino das termitas, superando eficazmente as limitações técnicas dos métodos de cultura tradicionais. Esta tecnologia fornece suporte técnico confiável para a extração de recursos e o desenvolvimento funcional de micróbios difíceis de cultivar em amostras ambientais complexos.

Sobre a Miss Cell

O sistema de omics de cultura de gotas de microlitros de célula única de alto fluxo (MISS cell culture omics) é um equipamento de cultura e triagem de células únicas de alto fluxo miniaturizado baseado na tecnologia de microfluidismo de gotas, um único experimento de execução pode lidar com cerca de 5.000-20.000 gotas (500-4.000 clones), após a geração de gotas são armazenadas em tubos de alta permeabilidade para incubação (0-60 dias), e finalmente, por meio de sinais ópticos (OD, fluorescência, luminosidade química, etc.) para a triagem de detecção, para alcançar a cultura de separação da flora ambiental no nível de uma única célula, preservando a triagem de gotas alvo em placas porosas.

Quatro vantagens

1,Sistema de gotas

A principal vantagem da célula MISS deriva do seu design único de sistema de gotas microatualizadas, que fornecem uma maior riqueza de espécies em comparação com a cultura de separação de placas de agar convencional.

2,Separação eficiente

A célula MISS cria um ambiente de cultivo de microgotas independente e uniforme para cada célula microbiana, evitando eficazmente a poluição cruzada e a inibição da concorrência entre colônias, proporcionando as melhores condições de crescimento para cepas de baixa abundância e difíceis de cultivar.

Três,Alto nível de automação

Automação de todo o processo da preparação, incubação, detecção, seleção e coleta de gotas de alvo pela célula MISS após o embarque da amostra

4 eAplicações ricas

A célula MISS filtra de alto fluxo em bactérias, leveduras, mofos, linfocitos, algas e outros; Separação e triagem de micróbios ambientais; Triagem de culturas de microorganismos em ambientes de gás especiais como anaeróbicos e fixadores de nitrogênio; Evolução enzimática, triagem de anticorpos, triagem de medicamentos, biologia sintética e outros cenários podem ser aplicados de forma eficiente