[发明专利]一种基于PET成像系统快速筛选变异微生物的方法

说明书

本发明公开了一种基于PET成像系统快速筛选变异微生物的方法。该法通过将微生物进行初代培养、诱导变异、二代培养、PET成像系统筛选、三代培养的循环筛选培养过程，利用对微生物定向变异的方式，快速有效地筛选出具有优异性质的微生物，并进行培养繁殖能获得大量优异性质的微生物。本发明方法简单、快速、智能、高效，非常适合于规模化的连续性的菌群定向培养大生产。

技术领域

本发明涉及微生物筛选技术领域，具体涉及一种基于PET成像系统快速筛选变异微生物的方法。

背景技术

微生物是指一切肉眼看不到或看不清楚，因而需要借助显微镜观察的微小生物，它个体微小，与人类生活密切相关，涵盖了有益有害的众多种类，广泛涉及健康、食品、医药、工农业、环保等诸多领域。微生物的代谢产物或者其本身的菌种特性有着其独特的性质，在生物医药，食品和发酵行业有着非常重要的作用，因此，对具有特异性质的微生物筛选后的培养及富集代谢物，也是目前应用非常广泛的一种技术手段。

针对优良特性的微生物常用的筛选，常用的方法有纸片培养法，变色圈法，透明圈法，生长圈法和抑制圈法。然而，以上方法都较为粗放，一般只能定性或半定量用，操作过程较为复杂，目标菌的产量稀少，难于满足规模化大生产的需求。

正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography，以下简称PET)是核医学领域顶尖的临床检查影像技术。PET作为一种非入侵的造影方法，它能够无创、定量、动态地反映生物体内各器官的代谢水平、生化反应以及功能活动和灌注。疾病的预防和诊断方面，PET造影技术凭借其对生化反应的高度敏感性，能够在疾病引发解剖改变或表现出明显病理特征之前将其探测出来。然而，在微生物筛选领域，PET技术尚未得到开发，因此，提供一种利用现代智能PET成像系统方法对微生物进行筛选，对快速筛选和满足规模化生产也是非常具有开发价值的。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种基于PET成像系统快速筛选变异微生物的方法，该法能快速筛选出具有优良性质的微生物并能持续性的满足规模化大生产的需求。

一种基于PET成像系统快速筛选变异微生物的方法，包括以下步骤：

S1、初代培养：将菌种加入到BP培养罐中进行培养，在25℃～37℃温度条件下，以转速为120r/min～180r/min机械搅拌培养液，培养时间为20h～30h；

S2、诱导变异：观察步骤S1培养的微生物菌落，当菌落分布呈现一定形状后，采用紫外线或者X射线，循环照射菌落，当菌落分布变形时，停止照射；

S3、二代培养：将经步骤S2诱导变异后的菌落，移植到第二个BP培养罐中进行培养，培养条件同步骤S1；

S4、PET成像筛选：经步骤S3培养后，当菌落数量增长至一定数量，半悬浮在培养液中时，加入放射性标记物，轻微摇晃BP培养罐，静置30～50min之后，采用PET自动成像装置，对BP培养罐释放出来的放射性信息，进行信息采集、数据重组、图像重建、生成图像的过程，图像中颜色较深部分的即为需要筛选出的有特异性质的目标菌群；

S5、三代培养：将经步骤S4中筛选出来的目标菌种，移植到第三个BP培养罐中进行培养，培养条件同步骤S1，待培养罐中菌落重新呈现出步骤S2中的分布形状，再重复S4步骤，逐步筛选出更多的目标菌群。

进一步地，步骤S1中菌种为大肠杆菌和金黄色葡萄球菌中的任意一种。

进一步地，步骤S2中循环照射菌落具体为：每隔0.5h～1h照射0.5h～1h。

进一步地，步骤S4中放射性标记物为氟代脱氧葡萄糖溶液和脱氧胸腺嘧啶核苷溶液中的任意一种。

本发明的有益效果：