[实用新型]一种基于麦角硫因高产菌株工艺初筛的微流控装置

说明书

本实用新型公开了一种基于麦角硫因高产菌株工艺初筛的微流控装置，属于微流控芯片技术领域。所述装置分为两层，第一层包括培养基入口(101)、氨基酸底物入口(102)及浓度梯度形成的通道(103)，培养基入口(101)、氨基酸底物入口(102)分别连接至浓度梯度形成的通道(103)的前端；浓度梯度形成的通道(103)由多组弯管构成，其中形成的梯度浓度的前体物能够流向第二层的菌株培养和麦角硫因发酵通道的发酵小室(202)；第二层还包括琼脂糖‑高产菌株混合物入口(201)及出口端(203)，琼脂糖‑高产菌株混合物入口(201)连接至发酵小室(202)，出口端(203)连接至发酵小室(202)的另一端。

技术领域

本实用新型涉及一种基于麦角硫因高产菌株工艺初筛的微流控装置，属于微流控芯片技术领域。

背景技术

麦角硫因(L-Ergothioneine,EGT)别名麦角含硫碱、麦硫因等，是一种来源于植物，并且可以在动物中高度积累的天然氨基酸。麦角硫因是天然稀有的手性氨基酸类强抗氧化剂，最初于1909年在麦角真菌中被发现。麦角硫因具有安全、无毒的特点，有很好的抗氧化、预防癌症、抗衰老、美白、消炎祛痘等功效。麦角硫因的应用范围很广，可用于医药、化妆品、食品饮料等领域。其中医药领域，麦角硫因可用于眼科手术、器官移植手术、也可用于生产保健品、医药产品等。

麦角硫因原料的制备方法主要有三种，不同制备工艺所使用的原材料也各不相同。其中化学合成法合成难度大、产率较低导致成本很高，且存在有机溶剂残留问题严重，安全性难以保障等问题。生物提取法主要是从食用菌的子实体、猪血、动物内脏、谷物中提取麦角硫因，但是获得的产品杂质较多，工艺十分复杂，成本高，不适宜产业化发展。

当前发展较快、具有产业化优势的生产工艺主要是生物发酵合成法，该工艺主要是以工程菌为主体的高端发酵技术生物合成制备麦角硫因，不仅生产成本相对较低、且能够保障产品的安全性。但目前基于生物合成法的麦角硫因的产量仍然较低，仅有30％-40％，导致生产成本仍然较高。因此，对麦角硫因的高产菌株的初筛对于生物合成工艺的优化具有至关重要的意义。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种基于麦角硫因高产菌株工艺初筛的微流控装置，所述装置能够对麦角硫因的生物合成工艺中高产菌株的配比进行筛选，实现高通量筛选高效生物合成麦角硫因的菌株，对利用合成生物学手段高效生产麦角硫因具有重要的应用价值。

[技术方案]

本实用新型提供一种基于麦角硫因高产菌株工艺初筛的微流控装置，如图1所示，该微流控装置为一种微流控芯片，其功能是在芯片上接种麦角硫因的生产菌株，并通过加入不同浓度的复配底物刺激，最终优化得到麦角硫因高产菌株初筛的最佳方案。

在一种实施方式中，微流控芯片的整体尺寸为长度8cm-15cm，宽度3cm-8cm，高度为0.1cm-2mm，且基材为PDMS、PMMA，基材与玻璃片键合，键合方式可以是等离子体处理30s-2min。

在一种实施方式中，所述微流控芯片分为两层，第一层包括培养基入口(101)、氨基酸底物入口(102)、及浓度梯度形成的通道(103)，第二层为生产菌培养和发酵通道，第一层的浓度梯度形成的通道(103)由多组弯管构成，并连接至第二层；并且，所述浓度梯度形成的通道(103)的前端连接所述培养基入口(101)和所述氨基酸底物入口(102)；所述浓度梯度形成的通道(103)中的前体物具有一定的流速，并且形成的梯度浓度的前体物能够流向第二层的所述菌株培养和麦角硫因发酵通道的发酵小室(202)。

在一种实施方式中，所述装置还包括琼脂糖-高产菌株混合物入口(201)及出口端(203)，所述琼脂糖-高产菌株混合物入口(201)设置在第二层并连接至所述发酵小室(202)，并且所述出口端(203)也设置在第二层并连接至所述发酵小室(202)的另一端。