
苏州医工所马富强研究员团队:团队联合浙江大学邹宏斌教授团队,基于嗜热酶骨架,将“底物结合口袋工程”与“荧光激活微液滴分选(FADS)”即天木生物高通量皮升级液滴单细胞分选系统DREM cell相结合,成功获得了活性大幅跃升、能够“解锁”多种(S)-选择性ω-TAs且具有强普适性的突变体TbTA-W62L/I263G。扩大的酶口袋成功打破了野生型酶的催化壁垒。反应仅需1小时即可实现95%的转化率,且产物光学纯度高(ee>99.9%),实现ω-转氨酶定向进化,并成功将其应用于抗癌药物普拉替尼(Pralsetinib)高附加值手性中间体(S)-1b的直接合成。

TbTA定点饱和突变库的设计及超高通量筛选

江南大学白仲虎教授团队:开发了一套“ARTP诱变+荧光激活液滴微流控筛选(FADS)+ FlAsH-TC胞外荧光标记”的高通量平台,在谷氨酸棒杆菌中实现对分泌型重组蛋白的超高通量、活细胞水平筛选。利用天木生物诱变育种仪ARTP以及高通量皮升级液滴单细胞分选系统DREM cell,经四轮迭代诱变+高通量筛选,成功获得高效分泌重组蛋白的谷氨酸棒杆菌突变株CT3-28,在5L发酵罐中实现82.6%的产量提升,并通过全基因组重测序与功能验证,揭示定RS02840(过表达促分泌)和RS02495(敲除促分泌)两个与高效分泌相关的新基因靶点。

“ARTP+FADS+FlAsH-TC”一体化高通量筛选平台

江南大学白仲虎教授团队:构建了一种大肠杆菌与酿酒酵母的模块化共培养系统,实现了从葡萄糖直接从头合成色醇(tryptophol)。通过将色氨酸合成模块分配给大肠杆菌、将色氨酸转化为色醇的Ehrlich途径模块分配给酿酒酵母,并结合代谢工程、转运蛋白工程和基因组规模模型指导的基因敲除,研究中全程采用了天木生物的生物培养过程在线检测仪BODS与多参数样品生化分析仪MBP,实现了发酵过程的精准在线监测与智能补料控制。最终在5L生物反应器(天木生物Tmax Bio)中获得了2.14g/L的色醇产量,这是目前利用可再生碳源从头生物合成的最高报道值。

共培养系统的建立与表征

广西科技大学牛福星副教授团队:先后利用天木生物ARTP(常压室温等离子体诱变)、适应性进化以及高通量的筛选方法,成功选育出了对高浓度甘蔗糖蜜具有鲁棒性能的酿酒酵母菌株NGTM-F1,同时借助多组学分析以及发酵验证挖掘出糖蜜中现存的K+和Ca2+是限制微生物生长及活力的主要影响因素。再经过一系列“小试-中试-大试”发酵鉴定,该菌株成功转化至酵母生产企业安琪酵母股份有限公司(总部)并实现了产业落地。

高浓度甘蔗糖蜜鲁棒型酿酒菌株选育及主要限制性影响因素挖掘
以上已发表研究成果分布酶工程、工业微生物改造以及生物医药等多个领域,天木生物凭借研发创新能力,整合多款自主研发制造的生命科学仪器,搭配多环节AI数据处理与自动化设计,搭建了一家覆盖从皮升、微升、升到吨级的全尺度培养体系菌种高通量筛选与发酵工艺优化放大平台,打通从菌种构建、筛选,到工艺优化、放大与中试的全流程操作,获得全链条数据流,深度结合AI技术赋能生物制造。

菌种高通量筛选与发酵工艺优化放大平台
一、随机突变文库构建:ARTP精准适配
快速构建高多样性随机突变文库,为高效分泌底盘筛选奠定基础。
ARTP核心优势:
条件温和可控性强;
活性粒子种类丰富;
突变效果好;
突变谱广

二、超高通量筛选装备:DREM cell液滴单细胞分选系统
DREM cell以皮升级、单细胞、超高通量的绝对优势,实现“从百万突变中找最优”的目标。
DREM cell核心优势:
单细胞独立生长,无交叉污染;
筛选通量>10⁷/批次,较传统筛选方式提升上万倍;
低试剂消耗,单克隆体筛选成本低至0.1元

三、发酵工艺条件摸索与优化放大利器:BODS生物培养过程在线检测仪
实验室优良菌株的发酵放大与在线监测,是连接基础研究与应用的关键环节,
天木生物BODS生物培养过程在线检测仪核心优势:
各个发酵罐间可独立控制;
全自动在线取样,集成酶膜、OD及离子等多种检测模块;
自动化清洗与标定,数据检测精准;
一拖多模式,可拓展至8个取样通道,大幅度降低使用成本

四、更加稳定的发酵环境:天木生物常规生物反应器
天木生物常规生物反应器由通气系统,搅拌系统,温度控制系统,pH控制系统,溶氧控制系统等几部分组成,参数控制稳定,能更好的帮用户验证菌株生产性能,快速确定放大工艺。

从酶催化的绿色革新,到菌株工厂的高效构建,天木生物始终以装备创新驱动生物制造产业升级。我们将持续迭代升级优化从菌种构建、筛选,到工艺优化、放大与中试等各环节的核心技术,为合成生物学、生物医药、农业育种、食品发酵等领域提供更智能、更高效、更稳定的全流程解决方案,让前沿科研成果更快落地产业,助力生物制造全面提速发展。

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