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發(fā)酵監(jiān)測(cè)作為生物過(guò)程控制的核心技術(shù)，通過(guò)實(shí)時(shí)獲取發(fā)酵體系的關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)提高目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)率具有重要影響。本文從監(jiān)測(cè)原理、關(guān)鍵參數(shù)及優(yōu)化策略等方面，探討發(fā)酵監(jiān)測(cè)如何有效提升發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)率。一、核心作用機(jī)制現(xiàn)代發(fā)酵監(jiān)測(cè)主要通過(guò)在線傳感器實(shí)時(shí)采集溫度、pH、溶氧(DO)、生物量、底物濃度和產(chǎn)物濃度等關(guān)鍵參數(shù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)程分析技術(shù)(PAT)處理后，能夠準(zhǔn)確反映微生物或細(xì)胞的生理狀態(tài)。研究表明，精確維持pH在±0.2范圍內(nèi)可使青霉素產(chǎn)率提升15%-20%，而溶氧水平控制在3...
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截至2025年10月，國(guó)內(nèi)外基于天木生物液滴微流控技術(shù)所取得的應(yīng)用研究成果已在各類學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表近百篇，是目前國(guó)產(chǎn)生命科學(xué)儀器中，該技術(shù)方向下助力發(fā)表科研成果多的生物科技企業(yè)之一！自2014年成立以來(lái)，天木生物基于液滴微流控技術(shù)，提出了液滴微流控細(xì)胞培養(yǎng)與分選技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)溶氧可控條件下的細(xì)胞分離、培養(yǎng)、檢測(cè)、篩選等重要功能。推出了高通量皮升級(jí)液滴單細(xì)胞分選系統(tǒng)（DREMcell）、高通量微升級(jí)液滴培養(yǎng)組學(xué)系統(tǒng)（MISScell）、高通量微升級(jí)微生物液滴培養(yǎng)儀（MMC）以及毫...
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在自動(dòng)化生產(chǎn)體系中，自動(dòng)補(bǔ)料設(shè)備的精準(zhǔn)計(jì)量與防錯(cuò)投料能力直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率及成本控制。隨著工業(yè)4.0對(duì)精細(xì)化生產(chǎn)的要求升級(jí)，這兩項(xiàng)技術(shù)已成為自動(dòng)補(bǔ)料設(shè)備的核心競(jìng)爭(zhēng)力。一、精準(zhǔn)計(jì)量：精準(zhǔn)計(jì)量的核心目標(biāo)是確保每次補(bǔ)料的數(shù)量、速度與目標(biāo)需求嚴(yán)格匹配，避免因過(guò)量或不足導(dǎo)致的生產(chǎn)波動(dòng)。當(dāng)前主流技術(shù)分為三類：1.傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：通過(guò)高精度稱重傳感器(如應(yīng)變片式，精度可達(dá)±0.1g)、激光體積掃描儀或流量計(jì)(針對(duì)液體物料)，動(dòng)態(tài)反饋補(bǔ)料量。例如，在制藥行業(yè)，粉末原料的...
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在微生物、植物及酶制劑的遺傳改良中，誘變技術(shù)是創(chuàng)制新性狀種質(zhì)資源的核心手段。傳統(tǒng)誘變(如紫外線(UV)、化學(xué)試劑)已應(yīng)用數(shù)十年，而新興的等離子體誘變憑借其獨(dú)特的作用機(jī)制，正逐漸成為研究熱點(diǎn)。兩類技術(shù)各具優(yōu)勢(shì)與局限，科學(xué)對(duì)比其效能并探索互補(bǔ)應(yīng)用，對(duì)提升誘變育種效率具有重要意義。一、效能對(duì)比：1.作用靶點(diǎn)與均勻性?傳統(tǒng)UV誘變：依賴254nm短波紫外線引發(fā)DNA分子中相鄰嘧啶堿基形成二聚體(如胸腺嘧啶二聚體)，導(dǎo)致DNA復(fù)制錯(cuò)誤。但UV穿透力弱，僅作用于菌體表面或淺層細(xì)胞(如懸浮...
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等離子體誘變技術(shù)通過(guò)非熱等離子體(如射頻、微波或大氣壓冷等離子體)產(chǎn)生的活性粒子(如活性氧ROS、活性氮RNS、離子等)作用于生物體(如微生物、植物種子)，誘導(dǎo)DNA損傷與基因突變，進(jìn)而篩選優(yōu)良性狀。其中，能量密度(單位面積或體積的等離子體能量輸入)與處理時(shí)間(暴露時(shí)長(zhǎng))是調(diào)控誘變效果的核心劑量參數(shù)，二者共同決定了突變頻率的高低，并呈現(xiàn)典型的“劑量-效應(yīng)”量化關(guān)系。一、能量密度：能量密度是等離子體誘變的關(guān)鍵輸入?yún)?shù)，直接影響活性粒子(如·OH、O?、NO??等)的產(chǎn)生量與生物...
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等離子體誘變技術(shù)是一種利用非平衡態(tài)等離子體(如低溫等離子體)誘導(dǎo)生物遺傳物質(zhì)變異的新型育種手段，其核心在于通過(guò)活性粒子與生物體的相互作用，引發(fā)DNA損傷、修復(fù)及基因突變，然后獲得具有目標(biāo)性狀(如高產(chǎn)、抗逆)的突變體。一、非熱效應(yīng)主導(dǎo)的活性粒子環(huán)境與傳統(tǒng)高溫等離子體不同，低溫等離子體(通常溫度接近室溫)通過(guò)高壓放電或射頻激發(fā)產(chǎn)生，其能量以高能電子、活性氧(ROS，如·OH、O?)、活性氮(RNS，如·NO?)及紫外光子等形式釋放，而非整體加熱生物樣本。這種“非熱效應(yīng)”既能穿透細(xì)...
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在微生物研究中，稀有菌株(如環(huán)境樣本中占比一、技術(shù)原理與核心優(yōu)勢(shì)微滴微流控通過(guò)微通道將水相樣本(含微生物懸液)與油相包裹形成納升級(jí)至皮升級(jí)的獨(dú)立微滴(體積約1-100pL)，每個(gè)微滴可包埋單個(gè)或多個(gè)微生物細(xì)胞，形成“微型反應(yīng)器”。其核心優(yōu)勢(shì)在于：①??超高通量??：微滴生成頻率可達(dá)數(shù)千至數(shù)百萬(wàn)個(gè)/秒，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)流式分選的每秒數(shù)百個(gè)；②??單細(xì)胞隔離??：微滴的物理分隔避免了細(xì)胞間競(jìng)爭(zhēng)或信號(hào)干擾，尤其適合稀有菌的低背景檢測(cè)；③??靈活標(biāo)記??：可通過(guò)熒光(如表達(dá)特定蛋白)、代謝活...
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在微生物、作物等育種領(lǐng)域，等離子體誘變?cè)O(shè)備是實(shí)現(xiàn)高效突變、篩選優(yōu)良菌株/品種的核心工具。選對(duì)設(shè)備并規(guī)范操作，直接影響誘變效率與實(shí)驗(yàn)重復(fù)性，需重點(diǎn)把握選型要點(diǎn)與操作流程。?設(shè)備選型需聚焦三大核心維度。首先是誘變?cè)搭愋?，需結(jié)合育種對(duì)象選擇：低溫等離子體(如氬氣、氦氣等離子體)因溫和的誘變特性，適合微生物(如酵母菌、乳酸菌)與敏感作物種子，可減少細(xì)胞損傷；而高能等離子體(如射頻等離子體)更適用于抗性較強(qiáng)的工業(yè)菌株誘變，能提升突變率。其次看參數(shù)調(diào)控能力，優(yōu)質(zhì)設(shè)備需支持等離子體濃度(1...
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