酵母工艺开发“双引擎”：高通量在线筛选+单细胞精准计数，让优化周期从“周”变“天”

但做酵母培养的同学们，这些坑你一定踩过：

本文将介绍如何运用BioLector微型生物反应器和Multisizer 4e库尔特计数器，实现酵母培养条件的优化和细胞生长的精准表征，让工艺开发周期从“按月算”变成“按天算”！

BioLector微型生物反应器是一款小型化、自动化的高通量筛选系统，可同时监测pH、生物量、氧饱和度、振荡速度和荧光强度等多项培养参数。最关键的是，所有参数均可在线实时监测，无需停止振荡或取样，大大提高了实验效率。

以表达绿色荧光蛋白（GFP）的Hansenula polymorpha为模型，研究人员利用BioLector的微量流体32孔FlowerPlate微孔板，在pH 4.0-6.5范围内设置了多个pH梯度进行培养。通过在线监测GFP信号和pH值，系统评估了不同pH条件对蛋白表达的影响。

实验结果显示，pH值越低，GFP表达启动越早，表达速率也越高。当pH设定为4.0时，蛋白的时空产率（STY）达到最高。这一发现为优化酵母蛋白表达工艺提供了重要参考。

借助BioLector的微量流体功能，研究人员可在一块微孔板上同时进行多达32个平行培养实验，每个实验设置不同的pH值。这种高通量筛选能力大大加速了工艺开发进程，使研究人员能够快速确定最佳培养条件。

细胞大小是揭示多种细胞机制的关键参数，包括细胞周期、渗透调节、细胞死亡、致病机制、吞噬作用和物种多样性等。Multisizer 4e采用经典的库尔特原理，可检测200 nm至1,600 μm范围内的颗粒，不受颗粒性质或光学特性的影响。

悬浮在电解质溶液中的颗粒通过微小圆柱形孔道时，孔道两侧电极产生的电流会被通过的颗粒瞬间阻断，产生与颗粒体积成正比的电压脉冲。脉冲数量反映颗粒计数，脉冲幅度反映颗粒体积。这一原理使研究人员能够精确测定样品的体积、数量和细胞浓度，并实时检测细胞大小变化。

使用100 μm孔径和数字脉冲处理（DPP）技术，研究人员对酵母培养物进行了详细分析。DPP技术可采集、存储和显示每个独立的脉冲信号，支持后续对脉冲谱的任意区域进行单独分析。

实验数据显示，该酵母培养物中的细胞大小分布在2-13 μm范围内。通过选择特定大小范围（如2.8-7 μm），可生成详细的细胞体积分布直方图，为研究细胞群体异质性提供精确数据。

DPP技术提供超高分辨率和准确度（可检测1 mL样品中的1个颗粒），这是其他现有技术难以企及的。Multisizer 4e可广泛应用于：比较不同环境条件下的细胞大小以优化培养条件、评估不同时间点的样品以研究细胞大小随时间的变化，以及创建培养条件进行长期测量等。

当BioLector XT遇上Multisizer 4e，你的酵母工艺开发进入“加速模式”：

BioLector微型生物反应器和Multisizer 4e库尔特计数器均为桌面型设计，具有直观的用户界面，可轻松集成到任何实验室中。两款设备的联合使用，为酵母培养优化和监测提供了从培养条件筛选到细胞表征的完整解决方案。

BioLector的高通量在线监测能力与Multisizer 4e的高精度细胞表征技术相辅相成，帮助研究人员快速筛选最佳培养条件，深入理解细胞生长动力学，从而显著提高筛选效率、工艺开发水平和规模化生产能力。

酵母工艺开发的“快准狠”时代已经到来！

无论是合成生物学的高通量菌株筛选

还是生物制药的工艺表征

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