一张芯片看千株菌的“抗压”表现:星赛生物推出微生物耐受性筛选仪TolerScan

资讯 2026-11-13 17:16:05 来源:互联网

摘要:星赛生物微生物耐受性筛选仪TolerScan,把耐受菌株筛选搬上了一张微流控芯片:单芯片可并行培养约1,000至5,000个单细胞或克隆,培养过程中连续成像、自动评价耐受性,筛选出的目标克隆还能批量导出,直接进入复筛。
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星赛生物微生物耐受性筛选仪TolerScan,把耐受菌株筛选搬上了一张微流控芯片:单芯片可并行培养约1,000至5,000个单细胞或克隆,培养过程中连续成像、自动评价耐受性,筛选出的目标克隆还能批量导出,直接进入复筛。

该产品于近日在2026国际代谢工程大会上首发,并在近期多场学术与产业大会上亮相,受到微生物研究与生物制造领域同行的广泛关注。

耐受性,是菌株走向产业化的“第一道关”

一株微生物具备目标功能,并不等于能用于生产。生物制造的实际工艺环境复杂,菌株能否在酸、盐、溶剂等胁迫下保持稳定生长与持续表达,直接影响后续的工艺开发与放大。随着合成生物学和生物制造走向产业纵深,耐受菌株的筛选已成为连接基础研究与产业应用的关键环节。

获得耐受菌株的路径并不单一:天然菌株资源挖掘、突变体库筛选、适应性进化都是常见方式。但这些路径有一个共同难题:候选数量庞大,表型差异细微。

传统筛选的瓶颈:做得多,看得少

传统耐受筛选通常依赖平板涂布、培养、人工观察、挑菌与复筛,主要存在三个问题:

• 人工负担重、周期长:候选菌株越多,挑选与复筛的工作量越大。

• 只看终点:难以连续记录克隆在胁迫过程中的生长变化。

• 潜力菌株易被漏掉:生长启动较慢、或表型差异不显著的候选菌株,可能在早期筛选中被忽略。

因此,耐受性筛选需要的不只是更快的结果,更是能够反映菌株真实表现的过程数据。

微流控并行培养:让数千个候选克隆同时“上场”

TolerScan的思路,是用微流控芯片把“逐个挑取”变成“同批并行”。样品导入后,细胞或克隆被分隔在多个独立的微培养单元内培养。研究人员不必再逐一挑取、逐一观察,而是在同一批次中对更多候选对象并行培养、横向比较。这样的并行规模,为高通量耐受性研究提供了实验基础。

过程可视化:把“耐受”拆解成看得见的差异

耐受性并不是简单的“有”或“无”。在相同胁迫条件下,不同菌株的差异可能体现在生长启动时间、增长速度、微菌落形成状态和持续生长能力等多个维度,而这些细微的过程差异,正是判断候选菌株潜力的重要依据。

TolerScan通过明场成像观察微生物的生长与形态,并自动识别、跟踪克隆生长,生成生长信息和耐受性评价依据。研究人员除了拿到终点结果,还能回看关键变化过程,直观比较不同克隆在胁迫下的表现。结果可追溯、差异可视化,筛选结论才更有说服力。

多种胁迫、多类微生物:适配不同来源的筛选需求

TolerScan支持在酸、盐、溶剂、金属离子及温度等多种胁迫条件下开展耐受性筛选,适用于细菌、酵母、放线菌、二形态真菌,以及其他可形成微菌落的微生物。

在样本来源上,它可用于大规模突变体库、适应性进化样本、环境分离株和菌种资源库等场景,基于克隆级表型差异识别具有目标耐受表现的候选菌株,为菌种改造、工艺适配及后续验证提供筛选依据。

从筛选到导出:让候选菌株顺利进入下一环节

筛出候选只是第一步,能否把目标菌株顺利取出来,同样关键。TolerScan支持目标克隆定位与批量导出,研究人员可结合克隆的生长表现与耐受性评价,锁定值得深入研究的对象,用于复筛、鉴定和应用验证,也为后续工艺条件优化提供有据可依的起点。

从样品导入、并行培养,到动态观察、耐受性评价,再到目标识别与结果导出,TolerScan将耐受筛选的关键环节整合为一条连贯的流程。

从产品布局看:补上菌种研发中的耐受表型筛选环节

从公开产品线看,星赛生物此前已围绕单细胞功能解析、精准分选、克隆筛选与过程监测,推出高通量拉曼流式细胞分选仪FlowRACS、数字化克隆挑选仪DCP、拉曼微流单细胞分选仪RAMS等产品,覆盖微生物资源挖掘、菌种构建与工程优化等环节。TolerScan的发布,将这一布局延伸到微生物耐受表型的动态筛选与评价,使其工具链在“候选克隆发现—表型比较—复筛验证”这一链条上更为完整。

对菌种研发团队而言,TolerScan提供了一种更高效、过程更透明的耐受菌株筛选方式:候选克隆在同一芯片上并行比较,筛选过程有迹可循,目标菌株可直接导出进入后续研究。随着产品布局不断完善,星赛生物有望为微生物资源挖掘、菌种改造与工艺开发提供更成体系的工具支撑。