文章核心观点 - 重庆大学王丹教授团队成功开发了一种名为RH-RMSS的创新型高通量筛选平台，该平台将微液滴技术与表面增强拉曼光谱（SERS）相结合，实现了对单个微生物细胞工厂内代谢产物的实时、无标记、定量分析，并成功应用于琥珀酸等有机酸高产菌株的快速筛选与优化，为绿色生物制造提供了高效且可持续的技术方案 [1][2][4] 技术平台：RH-RMSS高通量筛选系统 - 平台核心是结合微流体芯片与SERS技术，构建了包含单细菌液滴封装与培养、液滴再注入、SERS信号实时检测、液滴分选四个模块的系统 [6] - 该系统无需对细胞进行染色或标记，可直接检测微液滴内代谢产物浓度，处理速度高达每秒180个微液滴，筛选速度较传统方法显著提升 [4][6] - 系统验证显示其具有高准确性（>98%）与高筛选效率，能够从海量突变体中快速识别并富集表型优异的个体 [10] 研究成果：高产菌株筛选与优化 - 应用该平台成功从突变文库中筛选出琥珀酸（SA）、D-苯乳酸（D-PLA）和丙烯酸（AA）的高产菌株，其产量分别达到原始菌株的1.61倍、1.52倍和1.81倍 [4] - 通过分子对接解析了磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）的关键突变位点D210G，该突变通过优化底物结合位点和构象，显著提升了酶的催化效率，是实现琥珀酸高产的关键因素 [4][11] - 在获得高产突变体的基础上，结合中和剂优化、RBS序列优化和适应性进化等多级代谢优化策略，最终使最优菌株的琥珀酸产量达到138.92 g/L [4][14] 工业应用与可持续性验证 - 研究成功将实验室筛选的菌株过渡到5 L发酵罐规模进行验证，证明了其规模化发酵的可行性 [15] - 验证了工程菌株利用可再生原料的能力，使用竹子离子液体水解液作为碳源进行发酵，琥珀酸产量达到70.31 g/L，展示了其在可持续生物制造中的潜力 [4][15] - 该平台被证明是一个通用型平台，可适配于多种有机酸乃至其他具有特征拉曼信号分子的高产菌株筛选 [18] 技术融合与研发方法论 - 研究实现了微液滴系统的“单细胞隔离”能力与SERS技术“分子指纹”识别能力的融合，从而能对微生物代谢产物进行实时、原位、定量监测 [16] - 展示了理性设计（如关键酶突变机制分析、RBS优化）与定向进化（如易错PCR构建突变库）通过高通量筛选平台形成高效闭环，加速了高性能工业菌株的构建 [17]

液滴微流控技术 - 液滴微流控技术是在微观尺度上操控液滴的高新技术，通过精密的微流控芯片设计与流体力学原理，精确控制液滴的生成、传输、混合、反应等全过程 [3] - 该技术具备操作精度高、结构可控性好、试剂用量少等显著优势，在生物材料、化学分析等领域展现出巨大应用潜力 [3] - 市场需求呈现爆发式增长，相关技术与放大集成系统成为科研与产业竞争的焦点 [3] - 技术可模拟人体肿瘤微环境用于肿瘤药物研发，将肿瘤细胞和免疫细胞分别封装在液滴中，加入不同药物组合，观察癌细胞存活率 [3] 《液滴微流控白皮书》 - 白皮书由微流控技术及先进材料研究院与四川微流控科技有限公司旗下品牌「安蒙微球」联合发布 [1] - 将技术评价指标、产品质量标准列为可量化的行业参照系，力争成为液滴微流控行业的行动指南 [4] - 助力从业者把握行业机遇、优化战略布局，推动我国液滴微流控技术应用创新发展 [4] - 为科研团队、相关企业及投资机构提供参考标准 [4] - 涵盖技术原理、技术优势、系统组成、应用领域和市场现状、未来挑战与前景等多方面内容 [6] - 系统总结技术迭代路径和行业应用情况，剖析相比传统颗粒制备技术的领先优势 [6] - 创新性提出液滴微流控可控制备功能性微球的独到之处 [6] 相关企业与机构 - 「安蒙微球」成立于2024年7月，是成都高新区企业，其先进微球材料中试平台入选首批工业和信息化部重点培育中试平台初步名单 [8] - 微流控技术及先进材料研究院由四川大学科研团队与「安蒙微球」联合发起成立，聚焦微流控技术与先进材料领域 [8] - 研究院致力于成为连接高校院所原始创新与产业落地的核心枢纽，立足"产学研深度融合"定位 [8] - 研究院公布第二批揭榜挂帅项目榜单，以技术共研打破学科壁垒 [8]