使用自动化微生物反应器监测不同培养基配方中的细菌生长

摘要

来源： Hemmerich, J., et al. 利用自动化微型生物反应器技术优化异源蛋白生产的实验方案. J. Vis. Exp. (2017).

本视频展示了利用自动化微型生物反应器监测细菌在不同培养基配方下的生长情况及荧光蛋白分泌的方法。将表达分泌型荧光蛋白的基因工程菌在抗生素筛选条件下培养后，接种至营养成分不同的微孔中。通过实时光学检测细胞密度和荧光强度，可对不同生长条件下蛋白的表达水平进行比较分析。

方案

1. 材料准备与定义步骤
注意： 建议在详细层面上定义并固定实验方法。这种标准化可确保不同结果能够追溯至内在的生物学变异或培养基成分的差异。​
注意： 培养基储备液：为所有被研究的培养基组分分别配制单独的储备液。储备液应配制成高浓度，以便根据不同组分的需求稀释成不同体积。这意味着，按照实验设计将所有储备液以其最大体积混合后，总体积不得超过最终培养体积。 参见 配制培养基母液加样列表的第1.3.3步。如果加入高浓度溶液会导致加样体积过小， 例如， < 最终培养体积的1/100，相应稀释储备液。例如，在本研究中，定义少于10 µL的移液体积为不可行。通常，微量元素溶液相对于培养基中的最终标准浓度可浓缩至1,000倍。将培养基组分相对于参考配方中的浓度以若干倍（X倍）进行浓缩是有利的，这样可避免出现难以操作的微量小数移液体积。CgXII培养基所有储备液的详细配方见补充文件。

1. 工作细胞库（WCB）
注意：每个生长实验使用一份WCB分装样品。若需要更多分装样品，可使用100 mL脑心浸液（BHI）培养基加入1,000 mL带挡板的摇瓶中，或接种多个摇瓶，然后在加入甘油溶液前将各瓶培养物混合。

1. 在琼脂平板（37 g/L BHI 粉末，20 g/L 琼脂，25 mg/L 卡那霉素）上培养重组表达菌株 <....

结果

图1：用于敏感性分析的体积移液列表截图。 第一列中的条目为每一行的所有体积分配一个唯一标识符；该标识符是液体处理工作站工作台面上目标培养MTP的MTP孔编号。 参见 图 3C其余列分别编码需移取的不同溶液的体积（“Sln-01”至“Sln-15”）。每一行的累计体积对应于相应孔的最终培养体积。.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
BioLector	m2p-labs	G-BL-100
Flowerplate	m2p-labs	MTP-48-BOH	用于 BioLector 仪器中的培养
密封膜	m2p-labs	F-GP-10	Flowerplate 的无菌密封
MATLAB	Mathworks	2016b
KriKit	Forschungszentrum Jülich	n/a	可免费获取，需安装 MATLAB
Janus 移液机器人	Perkin Elmer	n/a	包含“WinPrep”软件安装
12 列深孔微孔板	E&K Scientific	EK-2034	用于储存培养基储备液
C. glutamicum pCGPhoDBs-GFP	n/a	n/a	携带 pEKEx2 质粒，其中包含 GFP 基因与来自 B. subtilis 的 PhoD 信号肽的融合表达插入片段。该质粒提供卡那霉素抗性。由 Meissner 等人描述并发表于 Appl Microbiol Biotechnol 76 (3), 633–42 (2007)