CellCelector實現自動化的單細胞和克隆篩選及分離,為生物技術及藥學研究賦能
工業(yè)生產中,細菌被廣泛應用于生產一些酶和其他有機分子,如酒精。此外,人們對開發(fā)用于生產抗體和其他藥物的細菌宿主系統(tǒng)也有極大興趣,這是因為與主流的哺乳動物宿主系統(tǒng)相比,細菌宿主系統(tǒng)產量更高,成本更低。
通過將所需產物的基因插入質粒中,然后轉導入細菌中。然而,并不是所有轉導到細菌中的質粒都含有插入的基因片段。藍白斑篩選是一種常用的方法,用于鑒定細菌是否由帶有所需產物基因的質粒轉化而來。含有插入片段質粒的細菌呈白色,而不含有插入片段質粒的細菌呈藍色,此方法能夠很容易地檢測出陽性細菌。
生產工藝的自動化對于提高通量和優(yōu)化產量非常有益。CellCelector 能夠自動選擇和分離陽性細菌菌落進行評價和進一步下游工藝開發(fā)。
細菌菌落分離工作流程
第 1 步:掃描和成像
掃描過程
將帶有細菌菌落的培養(yǎng)皿放置在源板載物臺上(A);
掃描后的概覽圖像 (B);
熒光照明放大區(qū)域 (C)。
第 2 步:檢測目標菌落
通過定義灰度閾值進行菌落檢測
參考圖像 (C) 的灰度值圖形視圖 (A)。通過移動上限(藍色條)和下限(紅色條),可以定義一系列灰度值(綠色條)以用于檢測。參考圖像上檢出的菌落 (D);總掃描區(qū)域上檢出的菌落(概覽圖像 B)。
第 3 步:細菌菌落的自動采集
半固體培養(yǎng)基挑取模塊 - 開發(fā)用于從半液體培養(yǎng)基(例如甲基纖維素)和固體培養(yǎng)基(例如瓊脂)中挑取細胞集落。
機械臂自動從毛細管架上更換安裝新的挑頭后立即進行挑?。ㄗ髨D);
捕獲工具在含有Deinococcus的熒光照明瓊脂糖培養(yǎng)皿內進行捕獲程序(右圖)。
第 4 步:記錄
從瓊脂糖培養(yǎng)皿中分離出Deinococcus的記錄檔案。菌落分離前(左)和后(右)的培養(yǎng)皿區(qū)別。
應用實例:從瓊脂平板中精確分離Deinococcus
Deinococcus是一種對多種刺激(輻射、氧化、熱、干旱、冷、溶劑、堿、酸、乙醇、丁醇等)具有較高抗性的細菌。此外,該細菌的生成時間較短(約 80 min),能夠利用大量糖、氨基酸和有機酸作為分解代謝的碳源,在工業(yè)中有著廣泛用途。此外,Deinococcus能夠以高度穩(wěn)定的方式整合來自細菌、真菌和植物的大量DNA片段,因此能夠產生高度復雜的化合物,如類胡蘿卜素、酶、抗生素等。
從瓊脂平板上挑取Deinococcus菌落的實驗總結
圖像顯示了 5 個菌落(ID 為 24、119、111、57 和 53)挑取前后的圖像記錄、轉移至目標孔內的圖像、以及完整的菌源培養(yǎng)皿中的情況。
通過 CellCelector 系統(tǒng)自動采集和保存整個培養(yǎng)皿挑選前后的圖像和總覽圖像。
24 號菌落有熒光。