在种子诱变育种方面，ARTP技术显示出比传统γ射线更安全、更可控的特点。实验表明，等离子体能够穿透种子外壳作用于胚组织，引起DNA碱基替换、缺失等多种类型突变。以水稻种子为例，采用ARTP处理30秒后，M1代植株的性状分离幅度较γ射线处理提高约25%，且生理损伤明显减轻。这种技术特别适合处理具有坚硬种皮的豆科植物种子，等离子体可在种皮表面... 【查看详情】

在实验方案优化方面，ARTP技术的关键参数需要系统研究。影响诱变效果的主要因素包括：工作气体组成、放电功率、处理时间、样品距离和菌悬液状态等。研究表明，采用氦气作为工作气体时通常能获得好的诱变效果。放电功率需要根据样品特性进行优化，过高会导致菌体大量死亡，过低则诱变效率不足。处理时间与突变率呈正相关，但需控制在合理范围内。样品距离影响等离... 【查看详情】

天木生物的皮升级液滴系统在生物传感器开发中发挥重要作用。将传感器细胞与待测物共同包裹在液滴中，可以高通量筛选对目标化合物具有高灵敏度、特异性的传感器元件。每个液滴作为一个单独的传感器校准单元，允许并行测试数千个传感器变体。该方法已成功用于开发检测环境污染物、病原体、代谢标志物等多种生物传感器，提高了传感器开发的效率。这种基于液滴的筛选平台... 【查看详情】

微液滴培养系统在微生物生态学研究中展现出巨大潜力，特别是在复杂微生物群落的功能解析方面。传统培养方法难以模拟自然环境中微生物的真实生长状态，而液滴微流控技术能够将单个微生物细胞包裹在皮升级甚至纳升级的液滴中进行单独培养。这种高通量培养方式不仅实现了微生物的单克隆培养，还能通过精确控制液滴内的营养成分来模拟不同的生态环境。研究人... 【查看详情】

在环境科学领域，单细胞分选仪成为解析微生物生态功能、监测环境变化的重要手段。水体、土壤等环境中的功能微生物是物质循环与污染物降解的关键参与者，但因其数量稀少且混居共生，传统方法难以精确研究。单细胞分选仪可结合拉曼光谱与同位素示踪技术，识别并分离参与氮循环、碳循环的功能微生物，如硝化细菌、铁还原菌等，通过测序分析明确其功能基因与代谢路径。在... 【查看详情】

天木生物的皮升级液液滴系统在酶抑制剂筛选中展现出重要价值。通过将靶酶与化合物库共同封装在液滴中，利用荧光底物监测酶活性变化，可快速识别有效的抑制剂。该系统已成功应用于激酶、蛋白酶等多种药物靶点的新型抑制剂发现。在实际应用中，研究人员通过该平台筛选到纳摩尔级别的蛋白酶体抑制剂，为药物开发提供了先导化合物。液滴微反应器技术极大降低了试剂消耗，... 【查看详情】

ARTP技术在禾本科作物花序育种中的应用独具特色。科研人员发现，对小麦幼穗进行适度的等离子体处理，可同时诱变体细胞和性细胞，获得丰富的突变类型。处理时选择穗分化中期，采用脉冲式等离子体照射，这样既能保证诱变效果，又可避免穗部组织的不可逆损伤。统计数据显示，经处理的穗系其后代出现株型、穗型、粒型等多种性状变异，变异谱系较γ射线处理拓宽约35... 【查看详情】

海洋覆盖了地球表面的绝大部分，其微生物多样性是地球上未开发资源库之一，蕴含着巨大的应用潜力。液滴培养组学技术正成为挖掘海洋微生物资源，特别是难以培养的浮游细菌和古菌的利器。海水中微生物密度相对较低，但液滴微流控系统的高通量封装能力恰好可以应对这一挑战，能够从大体积水样中有效捕获稀有的微生物细胞。针对深海微生物，系统可以模拟其原生环境的极端... 【查看详情】

在微生物生理学研究中，液滴培养系统使得在单细胞水平研究微生物生长和代谢特性成为可能。通过长时间跟踪单个液滴内微生物的生长曲线，可以获取传统群体水平测量无法得到的生理参数，如单个细胞的世代时间分布、细胞分裂同步性等。利用荧光蛋白标记，可以实时观察细胞分裂和形态建成过程。结合代谢物荧光探针，还能监测微生物在液滴内的营养摄取和代谢产... 【查看详情】

高通量微生物共培养相互作用的解析，因液滴微流控技术的引入而进入了前所未有的精细化阶段。自然界的微生物极少以孤立状态存在，它们通过形成复杂的群落，在种间建立包括互利共生、竞争抑制在内的多种相互作用关系，共同驱动生态系统的功能。传统体外共培养研究通常局限于少数几种已知菌株的批量混合，难以揭示复杂群落中多维相互作用的真实图景。液滴培... 【查看详情】

在酶有机溶剂耐受性改造方面，天木生物的高通量分选系统提供了有效方案。通过在液滴中构建有机溶剂-水两相体系，将酶突变体库与荧光报告系统共同封装，可筛选在有机溶剂中保持活性的酶变体。该系统已成功用于提高脂肪酶、酯酶等在有机溶剂中的稳定性和活性。在实际案例中，研究人员通过该平台获得了在50%二甲亚砜中活性提高15倍的酯酶突变体。液滴技术提供了均... 【查看详情】

液滴培养组学系统的未来演进方向是迈向更高度的集成化和自动化，即实现真正的“芯片实验室”。这意味着将细胞捕获与封装、培养环境动态调控、多步试剂添加、时序性刺激施加、多模态检测以及功能性分选等多个操作单元，全部微缩并无缝集成到一张精密的微流控芯片上。这种一体化设计能够实现全自动、高通量的复杂生物学实验流程，很大限度上减少人为操作引入的误差和交... 【查看详情】