引言：
传统方法之困——99%的微生物资源为何“不可见”？传统微生物筛选依赖平板培养，但面临两大瓶颈：
✓效率低下：单次实验仅能筛选数百菌株，耗时数月；
✓“稀有菌盲区”：95%的微生物因丰度低、生长慢被忽视，成为“沉默基因库”。
本次研究由贵州大学与清华大学科研团队联袂主导，贵州大学李祝研究员、魏龙凤博士，携手清华大学张翀教授团队，将微生物学、农业生物工程、微流控技术与合成生物学领域的前沿深度融合，突破传统培养瓶颈，3小时筛选30万微生物，效率提升3000倍，并首次捕获Lelliottia、Buttiauxella等稀有拮抗菌。
一、研究亮点
本研究通过DREM cell设备（高通量皮升级液滴单细胞分选系统），成功从魔芋根际土壤中筛选出32株对软腐病菌Ecc15具有显著抑制效果的拮抗菌，其中菌株D-62的抑菌圈直径达20.86mm，并在魔芋球茎实验中验证其生防潜力。研究对比传统平板培养发现：
1.多样性优势
DREM cell液滴培养的物种丰富度（ACE指数）较平板高3倍，检测到4,255个OTUs，涵盖33个细菌门，其中95%属于稀有生物圈（相对丰度<0.01%），包括Lelliottia、Buttiauxella等未报道的新资源。而平板培养仅获得638个OTUs，集中在17个门，其中优势菌（如Pseudomonas、 Acinetobacter ）占比>80%。
2.效率提升
DREM cell单次筛选通量达3×105细胞/3小时，效率较传统方法提升3000倍，培养基消耗降低1.2×107倍。
3.成本优化
DREM cell设备自动化减少了人工干预，基础设施与耗材成本显著下降。
二、DREM cell如何赋能微生物研究
1.液滴生成
通过DREM cell液滴生成芯片生成14 pL均一液滴，基于泊松分布（λ～0.1）实现单细胞包被，单细胞包被率>90%，避免种间竞争，保留慢生长菌株。
液滴作为独立微反应器，液滴内培养基含土壤提取物（CESE），模拟自然环境，支持难培养微生物生长，成功培养出传统方法无法检测的稀有菌群（如Rhodococcus），拓宽资源库。
2.液滴培养、检测
液滴在30°C培养3天，形成独立微反应器，引入GFP标记的软腐病菌（GFP-Ecc15）作为报告株，通过荧光信号实时监测拮抗活性（低荧光=抑菌）。
3.液滴分选
通过DREM cell液滴分选芯片根据荧光强度筛选低信号液滴，富集拮抗菌，通量达3×105细胞/3小时。
4.功能验证
分选菌株通过琼脂扩散法验证抑菌圈，结合16S rRNA测序鉴定物种，并通过魔芋球茎感染模型评估生防效果。
三、技术对比
多样性分析：DREM cell液滴培养的α多样性指数（ACE、Chao1）显著高于平板（物种数提升3倍），检测到33个细菌门（平板仅17个），稀有菌占比>95%（如Lelliottia、Buttiauxella等）。
效率与成本：DREM cell筛选效率较传统平板筛选提升3000倍，培养基消耗降低1.2×107倍，人力成本减少80%。微升级试剂消耗，单次实验成本仅为传统方法的万分之一。
四、研究结果与结论
1.研究结果
从魔芋根际土壤中筛选32株拮抗菌，分属9个属（如Serratia、Bacillus），其中菌株D-62（Bacillus sp.）抑菌圈直径达20.86 mm，显著抑制魔芋软腐病。DREM cell成功捕获传统方法未检测的稀有菌（如Leclercia等），验证液滴培养在微生物资源挖掘中的不可替代性。
D-62预处理使魔芋球茎感染斑直径降低60%，证实其田间应用潜力。
DREM cell通过“单细胞包被-靶向分选-功能验证”闭环，实现高通量、低成本、高灵敏度的拮抗菌筛选，为植物病害生物防治提供新策略，尤其适用于稀有微生物资源开发。
关于DREM cell
DREM cell是一款集液滴生成、液滴分选、液滴微注入及液滴打印的多功能、高通量、全自动设备，其结合液滴微流控技术和介电泳分选技术，由多光路荧光检测系统、高速显微成像系统、自动对焦载物台、微全分析系统、介电泳分选系统、图像监控系统和强大的数据处理系统组成。
关于我们
天木生物专注于生物育种领域的高端仪器装备的开发与应用，致力于通过高效的突变技术和高通量筛选技术，改造提升产业传统菌种开发模式，为生物制造产业提质增效，提升我国生物产业的核心竞争力。 致力于为行业“细胞和菌种开发与筛选效率低”、“相关装备成本昂贵”、“产业化落地困难”等难题提供优秀的解决方案。
引言：
传统方法之困——99%的微生物资源为何“不可见”？传统微生物筛选依赖平板培养，但面临两大瓶颈：
✓效率低下：单次实验仅能筛选数百菌株，耗时数月；
✓“稀有菌盲区”：95%的微生物因丰度低、生长慢被忽视，成为“沉默基因库”。
本次研究由贵州大学与清华大学科研团队联袂主导，贵州大学李祝研究员、魏龙凤博士，携手清华大学张翀教授团队，将微生物学、农业生物工程、微流控技术与合成生物学领域的前沿深度融合，突破传统培养瓶颈，3小时筛选30万微生物，效率提升3000倍，并首次捕获Lelliottia、Buttiauxella等稀有拮抗菌。
一、研究亮点
本研究通过DREM cell设备（高通量皮升级液滴单细胞分选系统），成功从魔芋根际土壤中筛选出32株对软腐病菌Ecc15具有显著抑制效果的拮抗菌，其中菌株D-62的抑菌圈直径达20.86mm，并在魔芋球茎实验中验证其生防潜力。研究对比传统平板培养发现：
1.多样性优势
DREM cell液滴培养的物种丰富度（ACE指数）较平板高3倍，检测到4,255个OTUs，涵盖33个细菌门，其中95%属于稀有生物圈（相对丰度<0.01%），包括Lelliottia、Buttiauxella等未报道的新资源。而平板培养仅获得638个OTUs，集中在17个门，其中优势菌（如Pseudomonas、 Acinetobacter ）占比>80%。
2.效率提升
DREM cell单次筛选通量达3×105细胞/3小时，效率较传统方法提升3000倍，培养基消耗降低1.2×107倍。
3.成本优化
DREM cell设备自动化减少了人工干预，基础设施与耗材成本显著下降。
二、DREM cell如何赋能微生物研究
1.液滴生成
通过DREM cell液滴生成芯片生成14 pL均一液滴，基于泊松分布（λ～0.1）实现单细胞包被，单细胞包被率>90%，避免种间竞争，保留慢生长菌株。
液滴作为独立微反应器，液滴内培养基含土壤提取物（CESE），模拟自然环境，支持难培养微生物生长，成功培养出传统方法无法检测的稀有菌群（如Rhodococcus），拓宽资源库。
2.液滴培养、检测
液滴在30°C培养3天，形成独立微反应器，引入GFP标记的软腐病菌（GFP-Ecc15）作为报告株，通过荧光信号实时监测拮抗活性（低荧光=抑菌）。
3.液滴分选
通过DREM cell液滴分选芯片根据荧光强度筛选低信号液滴，富集拮抗菌，通量达3×105细胞/3小时。
4.功能验证
分选菌株通过琼脂扩散法验证抑菌圈，结合16S rRNA测序鉴定物种，并通过魔芋球茎感染模型评估生防效果。
三、技术对比
多样性分析：DREM cell液滴培养的α多样性指数（ACE、Chao1）显著高于平板（物种数提升3倍），检测到33个细菌门（平板仅17个），稀有菌占比>95%（如Lelliottia、Buttiauxella等）。
效率与成本：DREM cell筛选效率较传统平板筛选提升3000倍，培养基消耗降低1.2×107倍，人力成本减少80%。微升级试剂消耗，单次实验成本仅为传统方法的万分之一。
四、研究结果与结论
1.研究结果
从魔芋根际土壤中筛选32株拮抗菌，分属9个属（如Serratia、Bacillus），其中菌株D-62（Bacillus sp.）抑菌圈直径达20.86 mm，显著抑制魔芋软腐病。DREM cell成功捕获传统方法未检测的稀有菌（如Leclercia等），验证液滴培养在微生物资源挖掘中的不可替代性。
D-62预处理使魔芋球茎感染斑直径降低60%，证实其田间应用潜力。
DREM cell通过“单细胞包被-靶向分选-功能验证”闭环，实现高通量、低成本、高灵敏度的拮抗菌筛选，为植物病害生物防治提供新策略，尤其适用于稀有微生物资源开发。
关于DREM cell
DREM cell是一款集液滴生成、液滴分选、液滴微注入及液滴打印的多功能、高通量、全自动设备，其结合液滴微流控技术和介电泳分选技术，由多光路荧光检测系统、高速显微成像系统、自动对焦载物台、微全分析系统、介电泳分选系统、图像监控系统和强大的数据处理系统组成。
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天木生物专注于生物育种领域的高端仪器装备的开发与应用，致力于通过高效的突变技术和高通量筛选技术，改造提升产业传统菌种开发模式，为生物制造产业提质增效，提升我国生物产业的核心竞争力。 致力于为行业“细胞和菌种开发与筛选效率低”、“相关装备成本昂贵”、“产业化落地困难”等难题提供优秀的解决方案。
