박테리아 군체

생명공학 및 제약 연구에서 CellCelector를 이용한 박테리아 군체의 자동화된 선택 및 분리

박테리아는 효소 및 알코올과 같은 다양한 유기 분자의 생산에 산업적으로 사용됩니다. 또한 주로 사용되는 포유류 숙주 시스템에 비해 향상된 수율과 낮은 비용으로 인해 항체 및 기타 의약품 생산을 위한 박테리아 숙주 시스템 개발에 큰 관심이 있습니다.

후자의 경우, 원하는 제품의 유전자를 플라스미드에 삽입한 후 박테리아 형질전환에 사용합니다. 그러나 박테리아에 형질전환된 모든 플라스미드가 삽입물을 포함하는 것은 아닙니다. 원하는 제품의 유전자를 포함하는 플라스미드로 형질전환된 박테리아를 식별하는 일반적인 방법은 청백 선별법입니다. 성공적으로 삽입된 플라스미드를 포함하는 박테리아는 흰색으로 나타나고, 삽입물이 없는 플라스미드를 포함하는 박테리아는 파란색으로 나타나 양성 박테리아를 쉽게 감지할 수 있습니다.

높은 처리량과 최적의 수율을 달성하기 위해 생산 공정의 자동화가 매우 중요합니다. CellCelector는 평가 및 후속 공정을 위해 양성 박테리아 군체를 자동으로 선택하고 분리할 수 있게 해줍니다.

1단계: 스캔 및 이미징

모터화된 스테이지의 세균 군체가 있는 페트리 접시 (A); 스캔 후 개요 이미지 (B); 형광 조명에서 확대된 영역 (C).

2단계: 타겟 군체 감지

회색 값의 그래픽 보기 (A) 참조 이미지 (C). 상단(파란색 막대)과 하단(빨간색 막대)을 이동하여 회색 값의 범위(녹색 막대)를 정의하고 감지에 사용할 수 있습니다. 참조 이미지의 감지된 군체 (D); 전체 스캔 영역의 감지된 군체 (개요 이미지 B).

3단계: 세균 군체의 자동 선택

- 반고체 배지(예: 메틸셀룰로스)와 고체 배지(예: 한천)에서 세포 군체를 선택하기 위해 개발됨.

팁을 랙에서 막 집어든 직후의 피킹 도구(왼쪽); 형광 조명 아래 디이노코커스 군체가 있는 한천 라벨 플레이트 내에서 피킹 과정을 수행하는 피킹 도구(오른쪽).

4단계: 문서화

한천 플레이트에서 디이노코커스 군체 분리에 대한 문서화. 군체 분리 과정 전(왼쪽)과 후(오른쪽)의 배양 접시 영역을 보여줍니다.

응용 예시: 한천 배지에서 디이노코커스 군체의 정밀한 분리

디이노코커스는 다양한 종류의 스트레스(방사선, 산화, 열, 건조, 한랭, 용매, 알칼리, 산, 에탄올, 부탄올 등)에 대해 높은 저항성을 가진 박테리아 속입니다. 또한 이 박테리아는 짧은 세대 시간(약 80분)과 광범위한 당, 아미노산 및 유기산을 탄소원으로 활용할 수 있는 능력을 가지고 있어 산업적 목적으로 흥미롭습니다. 더욱이 디이노코커스 세포는 박테리아, 곰팡이, 식물로부터 대량의 DNA 조각을 매우 안정적으로 통합할 수 있어 카로티노이드, 효소, 항생제 등과 같은 복잡한 화합물을 생산할 수 있습니다.

예를 들어, 선택 전후의 5개 군체(ID 24, 119, 111, 57, 53)의 이미지, 목적지 웰 내 군체, 그리고 원본 배지에서의 군체 위치가 표시되어 있습니다. 선택 전후 이미지와 전체 페트리 접시의 개요 이미지는 CellCelector 시스템에 의해 자동으로 촬영되고 저장되었습니다. ID 24 군체는 형광을 띱니다.

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