Molecular Devices 携手 Bruker，重磅发布合成生物学创新流程

2024-11-07 17:45:13 66阅读次数

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合成生物学（Synthetic Biology）指采用工程化设计理念，按照一定的规律和已有知识，改造已有生物系统，设计和建造新的生物元件、装置和系统，来实现构建细胞工厂等目的并为人类服务。其也被称为是继 DNA 双螺旋发现所催生的“分子生物学革命”，和人类基因组计划实施所催生的“基因组学革命”之后的“第三次生物技术革命”。

2023 年，全球合成生物学市场规模已达 $16B 美元，未来 10 年预计将保持每年 25% 的高速增长。在合成生物学市场蓬勃发展的同时，对合成生物学创新技术也提出了更高的要求。

在合成生物学“设计-构建-测试-学习”循环中，构建的成千上万的微生物菌落，在测试阶段需要用合适的筛选方法，有效地从构建的成千上万的微生物菌落中筛选出目标产物产率较高的菌株。然而在这个阶段存在诸多挑战：

待测样品量大，每个微生物培养皿上，有大量微生物菌落需测试，对分析通量有很高要求；

菌落在培养皿上位置随机生长，在得到筛选结果后回溯目标菌落困难；

常规 ELISA、微流控等方法，存在灵敏度低，需标记等缺陷，步骤繁琐，效率待提高；

之前的方法为基于发酵液的筛选，需对菌株再次培养，增加流程步骤，耗时长；

常规方法难以对生物合成途径中的多种结构相似物进行同时分析，对“学习”阶段优化提示少。

为解决合成生物学菌株筛选的瓶颈，美谷分子（Molecular Devices）与布鲁克（Bruker）携手，共同推出全新合成生物学高通量分析流程，旨在加速该领域飞速发展。

该流程结合了美谷分子的 QPix 高通量微生物克隆筛选系统，以及布鲁克 MALDI-TOF 质谱仪和 MPP 高通量筛选软件。

菌种挑选

QPix 可高通量自动从微生物培养皿中挑取菌株，同时有复制的功能，可以直接将菌株转移至 2 块 96 孔 /384 孔板中。一块板用于菌株的备份，另一块用于 MALDI-TOF 的数据采集。这样在 MALDI-TOF 筛选出相应结果后，可以直接回溯到菌株数据备份板，将相应菌株直接用于放大生产或再次优化。

QPix高通量微生物克隆筛选系统挑菌

图 QPix 高通量微生物克隆筛选功能多样性。

MALDI 基质制备及靶板点样

将含有菌株的 MALDI 基质点样于 MALDI 靶板，待 MALDI-TOF 数据采集。此步骤可通过集成外部设备，实现 MALDI 靶板制备的自动化，以及大批量 MALDI 靶板的自动化管理。

MALDI-TOF 测样

布鲁克 MALDI-TOF 可实现 3 个样品/秒的超高通量分析，并且可以同时监控主产物、副产物、底物，以及生物合成途径中产生的多种中间体。除依靠主产物含量筛选优势菌株外，也可以通过中间体含量变化，来对底盘细胞进行进一步优化改造。

图 MALDI-TOF 测定不同菌株的产物比例含量。

筛选软件结果

布鲁克 MPP 软件可实现近实时分析，样品边测定边进行分析，在样品测定完成后即可得知筛选结果。软件可以通过不同颜色标示主产物等的浓度，在 MALDI 靶板上即可“一目了然”找到优势菌株。

想了解更多合成生物学的解决方案，请点击阅读原文，索取更多资料。

关于

Molecular Devices 始创于上世纪 80 年代美国硅谷，并在全球设有多个代表处和子公司。2005 年，Molecular Devices 在上海设立了中国代表处，2010 年加入全球科学与技术的创新者丹纳赫集团，2011 年正式成立商务公司： (上海) 有限公司。Molecular Devices 以持续创新、快速高效、高性能的产品及完善的售后服务著称业内，我们一直致力于为客户提供在生命科学研究、制药及生物治疗开发等领域蛋白和细胞生物学的创新性生物分析解决方案。

关于布鲁克

布鲁克公司创立于 55 年前，总部位于美国，是在纳斯达克上市的世界著名的高科技分析仪器跨国企业（NASDAQ: BRKR）。布鲁克始终坚持一个理念：针对当今的分析需求，开发最先进的技术和最全面的解决方案。今天，遍布全球 90 多个地点的 6000 多名员工正在为这个信念努力工作。布鲁克质谱部研发生产各类先进质谱系统，主要产品包括：基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪（MALDI-TOF/TOF）、超高分辨电喷雾-四极杆-飞行时间串联质谱仪（ESI-(Q)TOF）、捕集离子淌度质谱仪（timsTOF）、磁共振质谱仪（MRMS）、气相-三重四极杆质谱仪（GC-MS/MS）、液相-三重四极杆质谱仪（LC-MS/MS）等。布鲁克制造高性能磁共振谱仪可提供从台式到超高场谱仪的全覆盖解决方案。在制药/生物制药市场，我们拥有完整的小分子及大分子药物解决方案及合规软件，全面满足高校科研、监管机构、企业及 CXO 等不同用户的需求。

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