據(jù)統(tǒng)計(jì)超過(guò)99%微生物尚無(wú)法培養(yǎng)，被稱(chēng)為微生物世界的“暗物質(zhì)”。它們?cè)谧匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)和人類(lèi)微生物群落中發(fā)揮重要作用，但其生態(tài)功能由于無(wú)法獲得純菌株，尚難以被深入研究。
宏基因組學(xué)雖然能夠揭示微生物群落的多樣性和復(fù)雜性，但無(wú)法定義或驗(yàn)證復(fù)雜微生物群落中個(gè)體成員的作用。
相較而言，表型檢測(cè)技術(shù)與單細(xì)胞技術(shù)可表征微生物在其原生微生物群落中的特性，為研究未培養(yǎng)微生物提供了一種新方法。
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未培養(yǎng)微生物
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單細(xì)胞技術(shù)
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原位表征
探索
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功能微生物篩選
功能微生物篩選“先去重，再挑取”、“先識(shí)別，再分選”，實(shí)現(xiàn)功能菌株靶向篩選
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靶向宏基因測(cè)序
靶向宏基因測(cè)序表型篩選+基因測(cè)序，建立功能表型與功能基因的對(duì)應(yīng)關(guān)系
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基因水平轉(zhuǎn)移研究
基因水平轉(zhuǎn)移研究不依賴(lài)于培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)基因水平轉(zhuǎn)移的可視化檢測(cè)
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未培養(yǎng)微生物原位研究
未培養(yǎng)微生物原位研究單細(xì)胞表型檢測(cè)與精準(zhǔn)分離策略，突破未培養(yǎng)微生物研究瓶頸
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腸道微生物
腸道微生物菌落“去重”篩選+單細(xì)胞靶向分離，大幅提高微生物資源庫(kù)構(gòu)建效率
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微生物分類(lèi)識(shí)別
微生物分類(lèi)識(shí)別單細(xì)胞拉曼光譜+人工智能算法，實(shí)現(xiàn)免培養(yǎng)微生物分類(lèi)識(shí)別
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微生物單細(xì)胞研究
傳統(tǒng)微生物篩選方法要想從環(huán)境樣品中獲得目標(biāo)微生物菌株需要巨大的人力物力和時(shí)間成本，且常常效果不理想。
采用可視化單細(xì)胞分選儀，在單細(xì)胞層面上實(shí)現(xiàn)目標(biāo)菌的識(shí)別，并精準(zhǔn)、無(wú)損地將其從群落中篩選出來(lái)。對(duì)于已知培養(yǎng)條件的目標(biāo)菌，可直接進(jìn)行培養(yǎng)，該系統(tǒng)對(duì)于大腸桿菌、芽孢桿菌和釀酒酵母的培養(yǎng)成功率達(dá)到95%；對(duì)于未知培養(yǎng)條件的目標(biāo)菌，可進(jìn)行單細(xì)胞測(cè)序，再應(yīng)用反向基因組學(xué)技術(shù)推測(cè)培養(yǎng)條件，最終獲得目標(biāo)菌株。
菌落原位“去重復(fù)”篩選
創(chuàng)新性地將菌落宏觀成像、微觀圖像AI特征提取、拉曼“分子指紋”智能分析與自動(dòng)化挑取工作站相結(jié)合，在培養(yǎng)皿原位實(shí)現(xiàn)菌落的去重復(fù)，去重效率達(dá)到90%，有效解決傳統(tǒng)方法優(yōu)勢(shì)菌株反復(fù)被挑取的難題。
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《The ISME Journal》丨中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所李繼兵、羅春玲老師團(tuán)隊(duì)發(fā)表了原位菲降解菌分選培養(yǎng)新思路2024.11.06 -
《Nature Microbiology》丨厭氧甲烷氧化菌作用機(jī)制最新研究成果2024.03.08 -
《ES&T》丨單細(xì)胞基因組指導(dǎo)培養(yǎng)：李繼兵/羅春玲團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用RACS-SIP-GDC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)功能微生物定向培養(yǎng)2023.12.27 -
《mLife》丨基于共聚焦熒光成像的單細(xì)胞分選測(cè)序技術(shù)揭示腸道菌群中細(xì)菌的分裂模式及種屬分類(lèi)2023.05.17 -
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