合成生物学表型测试生物反应器及其装备化研究进展

作     者：郭肖杰 剪兴金 王立言 张翀 邢新会 GUO Xiaojie;JIAN Xingjin;WANG Liyan;ZHANG Chong;XING Xinhui

作者机构：清华大学化学工程系生物化工研究所北京100084 工业生物催化教育部重点实验室北京100084 清华大学无锡应用技术研究院生物育种中心无锡214000 清华大学合成与系统生物学中心北京100084 清华大学深圳国际研究生院生物医药与健康工程研究院深圳518055 

出 版 物：《合成生物学》 (Synthetic Biology Journal)

年 卷 期：2024年第5卷第1期

页      面：16-37页

核心收录：

学科分类：08[工学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFA0901500) 国家自然科学基金重大仪器专项(21627812) 深圳市可持续发展专项(KCXFZ20201221173207022) 

主　　题：合成生物学 高通量筛选 液滴微流控 生物反应器 微孔板 微型管式生物反应器 

摘      要：合成生物学经过多年的发展,形成了典型的细胞工厂创制“设计-构建-测试-学习(design-build-testlearn,DBTL)循环,成为支撑面向加速生物制造发展的智慧生物育种的重要方法。其中,测试环节是对前期所设计与构建的生物体系进行表型测试,以提供大量数据用于后续的学习和迭代升级。测试阶段的通量主要依赖于细胞自身或其培养测试所使用的生物反应器及其装备,是整个DBTL流程的限速步骤。本文系统综述了合成生物学表型测试所开发的面向不同通量的生物反应器及装备,从单细胞检测和筛选及不同尺度生物反应器包括皮纳升级生物反应器、微升级生物反应器、毫升级生物反应器和升级生物反应器等,系统地介绍了各自的特点和应用场景。同时,指出了现有生物反应器及其装备的应用潜力、面临的挑战与发展趋势,为合成生物学表型测试技术研究提供重要参考。