在微生物实验室里,最令人困扰的问题之一,或许就是实验结果的不可重复性。上周还在培养瓶中生长旺盛的菌株,这周却显得无精打采。是菌株变异了?是培养基出了问题?还是某个未被留意的环境参数发生了细微变化?
问题的根源往往在于,我们绘制微生物生长曲线的方式,就像用一台低帧率的摄像机去拍摄一场百米冲刺——很可能错过了起跑的关键瞬间,也无法精确记录最高速度。
DEN-1&DEN-1B麦氏比浊仪
一、生长动力学的关键参数
微生物生长通常分为延滞期、对数期、稳定期和衰亡期四个阶段。比生长速率(μ)是量化微生物生长状态的关键参数,它反映了微生物在单位时间内的增殖能力。比生长速率受温度、pH、营养物质和溶氧等多种因素影响,因此准确测定这一参数对微生物学研究具有重要价值。
二、传统生长曲线测定法 vs 实时监测技术
传统的生长曲线测定法采用定时取样和离线测量方式,将菌种接入摇瓶,每隔一段时间取样,在分光光度计上测量光密度(OD值),最后将几个离散的数据点连成一条曲线。这种方法存在两个主要局限:一是采样间隔可能错过关键生长转变点;二是取样操作会干扰培养环境。我们得到的,往往是一条经过“平滑”处理的概略曲线,而许多有价值的细节却丢失了。
理想的解决方案,是能够对微生物的培养过程进行连续、实时、无损的监控。这正是在线光学密度(OD)监测技术带来的变革。其原理是在培养系统内部集成光学传感器,持续发射特定波长的光并检测透光率。通过监测光信号的变化,可以每秒都在记录微生物浓度的变化,从而绘制出一条平滑、细节丰富的高分辨率生长曲线。这种方法最大的优势在于“无损”,近红外光具有较好的穿透能力,可以准确测量高密度培养物,有效扩展了检测范围。能够避免频繁取样对培养体系的干扰,让我们能够看到微生物在最接近自然状态下的真实生长面貌,为微生物生理研究提供更详细的数据支持。
三、点成Grant RTS-1生物反应器的功能特点
点成Grant RTS-1个人生物反应器将一个功能完备的微生物培养与监测系统集成到了桌面上。它解决的核心问题是:如何在高通量、并行的实验中,获得每一样品独立且精准的生长动力学数据。
设备的主要特性包括:
- 实时光学密度监测,支持高密度培养物的测量
- 温度控制范围25-70℃,精度±0.1℃
- 转速调节范围50-2000 rpm,满足不同溶氧需求
- 特殊的混合设计,改善氧传递效率
- 远程监控功能,可通过网络查看实验数据
点成Grant RTS-1系统适用于多种研究场景:
- 菌株特性分析:比较不同菌株的生长特性,筛选高性能菌株
- 培养条件优化:评估培养基成分和培养条件对生长的影响
- 环境响应研究:通过程序控制环境参数变化,研究微生物的应激响应
- 抑制剂评估:监测抑制剂或毒性物质对微生物生长的影响
该系统适合需要精细控制培养条件和实时监测生长动态的研究工作。其高通量特性能够提高实验效率,而远程监控功能为长期实验提供了便利。

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