【实验室设备定制厂家】大气压放电等离子体的优点及其在微生物诱变育种中的应用趋势

       等离子体既可以在低气压下产生，也可以在大气压下产生。实验室设备定制厂家在大气压条件下，还可以通过改变发生器几何结构和电源激励频率产生气体温度、活性粒子浓度和非平衡成都不同的暖等离子体。

       在大气压开放环境条件下产生和维持等离子体与低气压密闭环境条件下的一个显著不同就是真空系统的存在与否。从等离子体实际应用的角度来看，由于在大气压开方条件下无需真空系统，一方面，等离子体自身的产生和维持系统变得简单，设备的制造和维护成本大大降低，等离子体源具有更好的移动性；另一方面，从等离子体材料加工的角度来看，真空系统的移除不仅使被加工的材料尺寸原则上不再受到真空腔的限制，而且整个过程更容易实现自动化连续生产，整个工艺流程的时间明显缩短，从而使得等离子体材料加工的成本大大降低。另外，真空系统的移除也使得大气压放电等离子体，特别是大气压冷等离子体得到极大拓展，如等离子体生物医学、等离子体流动控制、等离子体助燃、环境保护及战地生化洗消等应用都是在低气压封闭环境下无法完成的。从等离子体放电机制和特性的基础研究来看，大气压放电等离子体通常是在开放空气环境下产生和维持的，且等离子体工作气体处于流动状态。一方面，由于大气压条件下气体粒子间平均自由程较低气压下要短得多，当电子从外电场获得能量后，它将通过频繁的撞击过程与重粒子进行能量交换；另一方面，等离子体中的各种活性粒子将随着气体做宏观的运动，并与环境气体间质量、能量和动量的交换。大气压条件下，等离子体系统中电、磁、热、流动、化学反应多物理场耦合机制的研究还有待于深入开展。因此发展面向实际应用的大气压等离子体科学与技术的应用基础研究势在必行。

       工业微生物通常是指通过工业规模培养能够获得特定产品或达到特定社会目的微生物，其在发酵工业、生物加工、工业酶制造、有机化合物催化转化、生物能源及环境保护等领域均有广泛应用。

试验供气系统控制台

       依据获取方式的不同，工业微生物菌种可以分为天然菌种、诱变菌种和重组菌种。其中天然的工业微生物菌种是从自然界中筛选，通过对目标微生物的富集培养、分离和纯化而获得的性能优良的微生物菌种。自然选育的方法虽然简单异行，但获得优良菌种的概率较小，通常难以满足实际生产的需要。诱变育种则是通过采用化学或物理诱变剂进行人工诱变、自然筛选与分离而获得的在产量、性状等方面得到改善的工业菌株。与自然选育方法相比，虽然通过使用诱变剂和定向筛选的技术加速了诱变菌种的获得，但诱变所获得的工业菌株依然是类似于天然菌种的，属于非遗传修饰生物体。相比前面两类菌种，重组菌种的获得则需要采用遗传基因重组技术，如杂交、原生质体融合、代谢工程、基因工程等对菌种进行定向遗传基因改良。通过导入外原基因使得生物体发生遗传整合和性状改变的重组菌种均属于遗传修饰生物体。

       以发酵工业为例，由于工业微生物育种技术能够在基因层面对微生物的性状进行改变，从而获得性状优良（目标产物产量高、菌种鲁棒性强）适合工业生产的菌株。因此菌种的选育成为决定该菌种发酵过程成败与否和其最终的工业化价值所在。实验室设备定制厂家长期以来，微生物育种主要依靠传统诱变手段，但应用这些方法进行微生物育种所遇到的主要问题是工作量大、小效率低、筛选优良菌株具有盲目性和随意性，而且所获得的突变株库容有限。近年来随着现代分子生物学的发展，分子育种技术逐渐应用到了微生物育种领域，通过基因工程、蛋白质工程、代谢工程等手段有目的地改变目标微生物的性状，从而达到菌种选育的目的。这些技术的应用需要专业设备，操作通常比较复杂，而且由于生物代谢系统的复杂性，结果往往无法预期。因此目前的分子育种技术尚未广泛应用于产业界。

       微生物育种技术的核心是简单快速获取高容量、多样性的突变库。随着微生物育种技术的不断发展，诱变的对象范围需要从单基因到基因组、引入变异多样性需要从少向多不断发展，以满足构件高容量和多样性突变库的需求。因此发展高通量、快速稳定、操作简单的工业微生物育种方法、技术和装置，对于推动现代生物技术的发展和高效获取适合工业生产的优良菌种非常必要。

       近十几年来，随着等离子科学与技术的不断发展，特别是人们对于大气压冷等离子体源研究的不断深入，大气压冷等离子体生物诱变育种技术得到了迅速发展。事实上，在等离子体生物诱变育种的研究方面，早在二十世纪八十年代已经有学者在低气压条件下采用粒子束注入的方法进行生物诱变育种的研究。近几年，实验室设备定制厂家直接采用气体放电所形成的非平衡等离子体对生物体进行诱变育种处理受到了来自等离子物理学以及生物学、农业科学等领域研究者和企业界的广泛关注。相信随着研究的不断深入，等离子体诱变育种技术必将走向成熟应用。