一种用于实时监测连续生物反应器中细菌的双染色自动化流式细胞术方法

《npj Systems Biology and Applications》：A double-staining automated flow cytometry method for real-time monitoring of bacteria in continuous bioreactors

　　

摘要

在生物技术过程中，细胞密度和生理状态是控制进料速率、收获时间和工艺性能的关键参数。我们开发了一种自动流式细胞术方法，能够实现对连续生物反应器中细菌群体的连续、实时（完全自动化、每小时一次）监测。该方法采用了双重染色技术：使用DAPI检测总DNA含量，同时利用Click-iT技术结合Alexa Fluor 488-EdU来识别正在进行活跃DNA复制的细胞比例（通过EdU的掺入来识别）。整个工作流程包括固定、渗透、染色和测量步骤，并应用于三种革兰氏阴性菌株：慢生根瘤菌、大肠杆菌和根际窄食单胞菌。自动化分析能够捕捉生长动态和细胞周期进展，从而揭示不同稀释率下的细菌群体行为。在本研究中，自动在线采样技术使得在连续培养过程中能够每小时进行一次细胞浓度和生理指标的流式细胞术测量，为工业生物技术中的实时监测和控制提供了支持。