合成生物学

脂肪酸及其衍生物是高需求化学品,可用于燃料、大宗商品和特种化学品。这里通过纵向高光谱相干拉曼方法来研究代谢工程的大肠杆菌,检测活细胞中游离脂肪酸的产生和组成。由于相干拉曼能够在单细胞水平测量产量,因此我们研究了脂肪酸生产菌株的异质性,并观察到集落水平的异质性和产量方面的显著细胞间差异。我们优化了成像参数,使纵向高光谱SRS成像能够捕获生长细胞随时间推移的脂肪酸生成。


典型场景

应用介绍

相干拉曼通过无标记成像能够在原位、无破坏性地分析不同生物成分,既能够分辨工程菌在生产过程中的种群差异,也可以分析不同细胞间差异。为生物合成提供转化率指标,如效价、速率和产量等。 


 基于SRS化学成像的高通量菌株分析的流程示意图

Tague, N. et al. Longitudinal Single-Cell Imaging of Engineered Strains with Stimulated Raman Scattering to Characterize Heterogeneity in Fatty Acid Production. Advanced Science 10, 2206519 (2023).