环境微生物-应用案例
《iMeta》丨哈尔滨工业大学任南琪院士团队揭示厌氧微生物的靶向高通量分选方法
发布时间：2025-12-26
2025年9月21日，哈尔滨工业大学（深圳）任南琪、中科院天津工业生物技术研究所黄聪和中科院生态环境研究中心刘健峰等在《 iMeta》期刊发表了题为“Metagenomics and Digital Cell Modeling Facilitate Targeted High-Throughput Sorting of Anaerobic Hydrogen-Producing Microorganisms”的论文。文章围绕目标微生物的获取展开研究，提出 “功能识别优先 + 靶向高通量分选” 的新型策略；通过宏基因组测序与分箱分析从 12 个沼气样本中鉴定 215 株潜在厌氧产氢菌株，结合数字细胞模型设计 14 种选择性培养基，再经流式细胞术高通量分选获得 81 株目标菌株；指出该方法对不同环境中功能微生物的发现与分选具有广泛潜力，可助力工业合成微生物组开发。
文章中厌氧产氢菌的培养需要在严格厌氧条件下进行。 这类菌株缺乏抗氧化防御系统，即使微量氧气暴露也会导致产氢酶失活、代谢通路阻断，进而引发菌株死亡，且其产氢活性与功能稳定性完全依赖持续无氧环境，任何氧浓度波动都会直接影响目标菌株的富集与筛选效率。传统培养方法常因气体置换不彻底、操作过程氧气侵入导致菌株大量损耗，加之高通量分选场景下样品转移频繁，进一步加剧了厌氧环境破坏，造成目标菌株漏筛、功能验证数据失真等问题。而厌氧工作站可通过稳定维持严格厌氧状态，保障菌株顺利分选，为 “功能识别优先 + 靶向高通量分选” 策略的落地提供了不可或缺的技术支撑。
作为深耕厌氧 / 低氧领域十余年的专业厂商，迈沃德铜触媒厌氧工作站适配严格厌氧产氢菌的规模化研究需求，铜触媒厌氧工作站以独特的铜基催化除氧技术为核心，无需依赖氢气与钯催化剂，仅通过铜纳米粒子与氧气的还原反应即可有效除氧，实现全程无氧无氢的纯净实验环境。这一特性完美适配厌氧产氢菌研究需求 —— 作为严格厌氧菌，厌氧产氢菌的生长代谢与产氢活性高度依赖严苛无氧条件，而该工作站彻底杜绝了传统设备中氢气残留对产氢量检测的干扰，确保获取数据的真实性与准确性；铜触媒厌氧工作站为菌株分离纯化、规模化培养及产氢效能评估提供持续可靠的环境支撑，成为厌氧产氢菌基础研究与产业化应用的理想设备。
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《iMeta》丨哈尔滨工业大学任南琪院士团队揭示厌氧微生物的靶向高通量分选方法
2025年9月21日，哈尔滨工业大学（深圳）任南琪、中国科学院天津工业生物技术研究所黄聪和中国科学院生态环境研究中心刘健峰等在《 iMeta》期刊发表了题为“Metagenomics and Digital Cell Modeling Facilitate Targeted High-Throughput Sorting of Anaerobic Hydrogen-Producing Microorganisms”的论文。文章围绕目标微生物的高效获取展开研究，提出 “功能识别优先 + 靶向高通量分选” 的新型策略；通过宏基因组测序与分箱分析从 12 个沼气样本中鉴定 215 株潜在厌氧产氢菌株，结合数字细胞模型设计 14 种选择性培养基，再经流式细胞术高通量分选获得 81 株目标菌株；指出该方法对不同环境中功能微生物的发现与分选具有广泛潜力，可助力工业合成微生物组开发。
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