香港中文大学（深圳）唐本忠教授团队 ACS Nano: 利用AIEgen对绿藻脂滴的荧光成像和流式筛选提高了一倍的油脂产量

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基于微藻的生物燃料受到了来自环境、经济和社会等多方面的关注，因为它们是清洁可再生的生物能源，并且能够以“零碳”形式快速地生产。绿藻中的小球藻Chlorella vulgaris由于其快速的生长，较高的油脂含量，在实验室和行业中被广泛研究，然而其生产成本离商业化仍然有一定的距离。其中高产油脂的藻种的筛选是解决这一问题的重要方法。

图1 利用AIEgen对小球藻脂滴荧光成像和流式筛选示意图

近期，香港中文大学（深圳）理工学院唐本忠教授团队开发了一种脂滴特异性靶向的具有聚集诱导发光(AIE)的荧光分子4-(二对甲苯基氨基)苯甲醛（TPA-A）。该团队利用TPA-A实现了对小球藻生长期间脂滴大小和数量的实时监测，从而获得了最佳的收获时间。此外，通过流式细胞分选技术（FACS）还鉴定出具有高脂质含量的藻类细胞并进行收集，以此开展筛选性的传代培养。在连续两代的筛选培养后，优选藻种表现出两倍于原代细胞的油脂含量和产量。该工作以“Fluorescent Imaging and Sorting of High-Lipid-Content Strains of Green Algae by Using an Aggregation-Induced Emission Luminogen”为题发表在《ACS Nano》上。文章第一作者是香港科技大学深圳研究院博士后刘海翔博士。该研究得到国家重点研发计划，香港研究基金，香港科技与创新基金以及深圳市科技创新基金的支持。

图2 TPA-A的AIE特性与小球藻脂滴的成像

图3 利于TPA-A对小球藻生长过程中脂滴大小和数量的监测

 图4 利于FACS对TPA-A染色的小球藻的流式分析和筛选

 图5 筛选性的小球藻培养的生长情况和油脂含量及产量

该工作是团队近期关于光合生物光合作用和生长研究最新进展之一。光合生物利用光合作用将二氧化碳转化为生物质和氧气，提高光合作用速率和产物是实现“碳中和”，清洁能源，粮食安全等发展目标的重要解决方案。为此团队利用AIEgen对叶绿体，微藻以及植物等生物的光合作用速率和产量进行了持续的研究。在过去的两年中，团队开发了AIEgen-叶绿体偶联体系提高了叶绿体的光合作用速率（Mater. Horiz., 2021, 8, 1433-1438）；利用AIE纳米荧光颗粒提高了蓝藻的生长和油脂产量（ACS Sustainable Chem. Eng. 2021, 9, 45, 15258–15266）。

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05976

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