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国家自然科学基金委官网报道学校在微纳阵列微生物单细胞高通量筛选领域取得重要进展

信息来源:科研处|发布时间:2019-11-21|文:科研处 |编辑:曹文露 慈妍妮

11月19日,国家自然科学基金委员会官网发布了“学校在微纳阵列微生物单细胞高通量筛选领域取得重要进展”的消息。

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国家自然科学基金委官网报道学校在微纳阵列微生物单细胞高通量筛选领域取得重要进展

在国家自然科学基金项目(批准号:61971049, 61875015, 31571006, 81601629, 21801019)等资助下,亚游国际集团官网刘儒平与军事医学研究院病原微生物生物安全国家重点实验室朱力和中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟共同合作,在微生物单细胞高通量筛选研究领域取得重要进展,相关成果以“High-throughput Identification and Screening of Single Microbial Cells by Nanobowl Array”为题,在《ACS Applied Materials & Interfaces》(ACS AMI)上发表封面文章。ACS AMI由美国化学学会出版,是国际材料科学领域一区TOP期刊。学校为第一署名单位,刘儒平、朱力和李舟为共同通讯作者。

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纳米碗阵列在细菌鉴定和筛选中的应用

微孔板/微阵列技术是生物芯片用于超高通量检测与筛选的重要发展方向。而单细胞高通量筛选、单细胞测序和快速鉴定在生物学、高通量药物筛选、疾病诊断、肿瘤治疗、生物学机理研究等众多领域具有广阔的应用前景。虽然近年来单细胞技术如单细胞微流控、单细胞阵列等取得长足发展,传统的流式细胞仪技术也已得到广泛应用,但仍有诸多不足,如单细胞微流控技术需要进行复杂的流道构建和流体控制,流式细胞仪的单细胞分选需要荧光才能进行鉴别,长期以来单细胞阵列在微生物领域的有关应用更是鲜见报道。

本工作研发了一种基于大尺度纳米碗阵列的单细菌细胞识别与筛选技术,该阵列良好有序且大小可调,可用于区分不同种类细菌。将含有单分散细菌的样品置于纳米碗阵列上,可以成功地将单个细菌装载到单个纳米碗中。因此可以利用纳米碗的可控尺寸和深度来筛选不同形貌和大小的细菌混合物。特别是,在低电流作用下,可以根据细菌固有的表面电荷进行更为精准的筛选,实现了形貌+电荷的双重鉴定。

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多种细菌在纳米碗阵列中分布情况图

本研究开发的技术已成功应用于炭疽杆菌芽孢的识别和鉴定,未来有望扩展到土拉杆菌等其他致病菌的鉴定和高通量筛选中,具有良好的可扩展性和应用潜力。

原文链接:http://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/47962/index.html


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