微流控技术大赏：绿色生物制造平台如何“造芯”升级？

近年来，随着mRNA疫苗的成功研制和上市，其背后的微流控技术获得了极大关注。作为一门融汇生物学、工程学、计算机科学等的前沿技术，微流控对合成生物学的研发和应用起到了巨大作用。

在菌株筛选和定向进化过程中，常规筛选方法(如摇瓶筛选、孔板筛选等)存在通量较低、费时费力等缺点，而微流控平台能够在10微米至100微米范围内的低维通道结构中快速加工处理或控制微小流体，极大地提高了筛选效率，可以实现高度重复和高通量的纳米颗粒制备和生产。

态创生物在行业内率先布局微流控技术平台，经过科研团队的不断探索，开发出了一款具备创新意义和核心价值的微流控芯片，并于近日获得该项目的实用新型专利证书，其他相关发明专利也在持续布局中。

态创生物微流控平台，又名多功能自动化菌株诱变和筛选平台，是小创和南京工业大学、中山大学等多家科研团队合作研发的前沿技术成果，具有诱变效率高、筛选速度快、筛选准确性高、筛选方式多样化和筛选后鉴定能力高效等显著特点。通过小创的微流控平台，可以快速、高效地筛选出产能高、抗逆性强、活性好的菌株突变体，为物质的大规模生产打下了坚实的基础。

在微流控技术的应用过程中，小创也根据自身需要对平台进行不断的升级和迭代。例如，无抗性的菌株筛选是微流控领域的难点之一，传统芯片需要制备液滴、液滴收集、液滴培养、液滴重注入、液滴分选等多道步骤，反复操作非常容易造成菌株的污染，导致筛选失败。

小创由此设计了一种可自动化制备和分选目的微液滴的微流控平台及芯片，利用液滴和油相密度差的原理，实现液滴中菌株在芯片内存储和培养，保证液滴制备和分选在同一芯片内完成，减少液滴在芯片外培养的步骤，有效提升了对无抗性菌株筛选的成功率。

随着新技术体系的发展成熟，微流控筛选将在合成生物学中发挥越来越大的作用，并不断拓展应用领域，从而极大地加速生物能源、生物材料、化学品、天然产物和生物医药中间体等重要产品的品种创新与高效制造。

近年来，微流控技术在生物医药中的应用非常广泛，如器官芯片技术、及时诊断（POCT）技术、生化分析等。此外，在功效化妆品和医学美容领域，通过微流控技术也许可以实现更为突出的活性物包裹和透皮吸收，在美白祛斑、填充抗皱、甚至脱发生发方面都有着很大的应用潜力。

微流控技术在态创生物的平台建设中实现了体系化的落地与应用，例如小分子有机物和大分子蛋白，在微流控平台的加持下取得了优异的成果。作为全球首批多物质量产生物制造平台，态创生物致力于技术迭代和应用创新，突破行业量产瓶颈，迭代绿色生产与供给。目前在库物质超50余种，并且自主构建产品产能，打通百+品牌&工厂需求，直接抵达民众“医食美安”新需求。

底盘菌株的改造是合成生物学产业的基础，理性改造虽然是行业内普遍应用的方法，但是单纯采用该技术导致研发成本大、耗时长、效率低，通过结合诱变、高通量筛选、生物信息学指导理性设计改造的新型菌株改造技术将是合成生物学发展的必然趋势，而态创生物在微流控领域的创新探索，也将推动行业技术革新与产业变革，为绿色生物制造持续贡献力量。

/态创脑花部出品/