Беспометочные методы на основе капель улучшают быстрый скрининг и сортировку бактерий
Исследователи из Института биоэнергетики и биопроцессов Циндао (QIBEBT) Китайской академии наук (CAS) разработали интегрированную микрофлюидную платформу для беспометочного скрининга бактерий по фенотипу роста. Результаты опубликованы в Sensors and Actuators B: Chemical 22 марта.
Как работает платформа
- Основные функции организованы в компактный блок с «зоной детекции».
- Капли с бактериями проходят через чип, освещаются через оптическое волокно.
- Фотопомножительные трубки (PMT) регистрируют автофлуоресценцию бактерий.
- Интенсивность сигнала определяет сортировку: капли с бактериями (положительные) отклоняются в сортировочный канал, а пустые (отрицательные) — в канал отходов.
- Для сортировки используется волновой импульс 800В длительностью 5–20 мс.
Ключевые результаты
- Эффективность сортировки положительных капель (содержащих клетки, например, E. coli) — 95,3%.
- Эффективность направления отрицательных капель в канал отходов — 91,7%.
Преимущества и перспективы
- Беспометочность: Использование автофлуоресценции устраняет необходимость в сложной флуоресцентной метке, что расширяет спектр совместимых типов клеток.
- Интеграция: Оптическое волокно и основные функции встроены в систему, что упрощает конструкцию.
- Капельный метод: Изоляция отдельных бактерий в капле повышает шансы на пролиферацию, что критично для промышленного выращивания.
- Гибкость: Платформа позволяет настраивать пороги сортировки для разных задач.
Мнение исследователей
- Гэ Аньлэ: «Гибкий беспометочный детектор на основе капель может расширить область быстрого скрининга бактерий, особенно в высококачественном промышленном разведении».
- Дяо Чжидянь: «Миниатюрная интегрированная микрофлюидная система послужит полезной платформой для последующего анализа, включая устойчивость к антибиотикам и скрининг фенотипов роста промышленных штаммов».
- Проф. Ма Бо: «Использование световых свойств для определения фенотипа без флуоресцентных меток важно. Капельный метод изолирует отдельные бактерии, что улучшает пролиферацию».
- Проф. Сюй Цзянь: «Эта платформа может быстро отбирать "быстрорастущие" штаммы, дополняя наши инструменты на основе Рамановской цитометрии (FlowRACS) для отбора "высокоурожайных" штаммов. Это поможет достичь цели промышленного микробного разведения».