液滴微流控技术在微生物工程菌株选育中的应用进展

Advances and applications of droplet-based microfluidics in evolution and screening of engineered microbial strains

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摘要微生物工程菌株是生物制造的重要基础,但大多数的工程菌株需要进化改造才能适用于生物制造.在菌种选育过程中,如何高效地筛选获得具有目标性状的微生物工程菌株是进行生物制造应用的关键影响因素之一.液滴微流控技术作为近年来发展起来的一种基于微芯片的高通量检测筛选技术,可以生成大小均一、相互独立的微体积液滴小室,并应用于单细胞的培养、检测和分离,在微生物菌株改造尤其是分泌型菌株的改造中得到广泛应用.本文首先概述液滴微流控技术的组成部分,对关键性的技术进行简要介绍;其次根据液滴检测信号的来源、液滴筛选流程的难易程度和液滴分选仪器的适用范围,对液滴微流控技术在工程菌株选育中的应用进行总结分析;最后对液滴微流控技术在应用中存在的问题和研究方向进行展望,为深化其在微生物合成生物学中的应用提供指导.

作者涂然 ^[1] 李世新 ^[2] 李昊霓 ^[2] 王猛 ^[3] 学术成果认领

作者单位 重庆工商大学环境与资源学院,重庆 400067;中国科学院天津工业生物技术研究所,中国科学院低碳合成工程生物学重点实验室,天津 300308 ^[1] 天津科技大学生物工程学院,天津 300457 ^[2] 中国科学院天津工业生物技术研究所,中国科学院低碳合成工程生物学重点实验室,天津 300308 ^[3]

关键词液滴微流控技术单细胞分析细胞工厂高通量筛选进化改造

分类号 Q939.97

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DOI 10.12211/2096-8280.2021-105

发布时间 2023-03-16

基金项目

国家重点研发计划（2021YFC2100201）；国家重点研发计划（2021YFC2103302）；天津市合成生物技术创新能力提升行动项目（TSBICIP-PTJS-003）；天津市合成生物技术创新能力提升行动项目（TSBICIP-KJGG-006）