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細菌コロニーの自動転送

バイオテクノロジーおよび製薬研究におけるALS CellCelector™による細菌コロニーの自動選択と分離

バクテリアは、多くの酵素やアルコールのような他の有機分子の生産に工業的に使用されています。また、主に使用される哺乳動物宿主システムと比較して、収量が増加し、コストが低いため、抗体および他の医薬品を生産するための細菌宿主システムの開発に大きな関心が寄せられています。

後者の場合、目的の産物の遺伝子がプラスミドに挿入され、それが細菌の形質転換に使用されます。ただし、細菌に形質転換されたすべてのプラスミドにインサートが含まれているとは限りません。目的の産物の遺伝子を持つプラスミドで形質転換された細菌を同定する一般的な方法は、青白スクリーニングです。インサートが正常にライゲーションされたプラスミドを含む細菌は白く表示され、インサートを含まないプラスミドを含む細菌は青で表示されるため、陽性菌を簡単に検出できます。

ハイスループットと最適な歩留まりを達成するには、生産プロセスの自動化が非常に重要です。CellCelector による評価およびさらなるダウンストリーム解析のために、陽性細菌コロニーの自動選択および分離を可能にします。

細菌コロニーの分離ワークフロー

ステップ1:スキャンとイメージング

Scanning of a petri dish with bacteria colonies
スキャンプロセス
(A)電動ステージに細菌コロニーが入ったペトリディッシュ
(B)スキャン後の全画面画像
(C)蛍光照明の拡大領域

ステップ2:ターゲットコロニーの検出

グレー値のしきい値を定義することによるコロニーの検出
スキャン画像(C)のグレー値(A)のグラフ表示。上限(青いバー)と下限(赤いバー)を移動することにより、グレー値の範囲(緑のバー)を定義してコロニーを検出できます。リファレンス画像で検出されたコロニー(D); スキャン画像全領域で検出されたコロニー(B)。
Colony detection by defining grey value thresholds

ステップ3:細菌コロニーの自動ピッキング

Picking of bacteria colonies with the semi-solid media picking module
半固体培地ピッキングモジュール- 半液体培地(例:メチルセルロース)および固体培地(例:寒天)から細胞コロニーをピッキングするために開発されました。

(左)ラックから新しいチップを取り出した直後のピッキングツール
(右)デイノコッカスコロニーを有する蛍光照射寒天プレート内でピッキングプロセスを実行するピッキングツール

ステップ4:ドキュメント

寒天プレートからのデイノコッカスコロニーの分離に関するドキュメント。コロニー分離プロセスの前(左)と後(右)の培養ディッシュの領域が示されています。
Documentation of the isolation of a Deinococcus colony

応用例:寒天プレートからのデイノコッカスコロニーの正確な分離

デイノコッカス属は、さまざまな種類のストレス(放射線、酸化、熱、干ばつ、寒さ、溶剤、アルカリ、酸、エタノール、ブタノールなど)に対して高い耐性を持つ細菌の属です。それに加えて、このバクテリアは生成時間が短く(約80分)、異化作用の炭素源として広範囲の糖、アミノ酸、有機酸を利用できるため、産業目的で興味深いものになっています。さらに、デイノコッカス細胞は、細菌、真菌、植物からのDNAの大きな断片を非常に安定した方法で組み込むことができるため、カロテノイド、酵素、抗生物質などの非常に複雑な化合物を生成することができます。
Summary of a picking experiment of Deinococcus colonies from agar plates
寒天プレートからのデイノコッカスコロニーのピッキング実験の要約
例として、ピッキング前後の5つのコロニー(IDが24、119、111、57、53)の画像、デスティネーションウェル内のコロニー、およびソースプレート内のコロニーの位置が示されています。
ピック前とピック後の画像、およびペトリディッシュ全体のスキャン画像が撮影され、CellCelectorシステムによって自動的に保存されました。
ID24のコロニーは蛍光性です。
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