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				2019-05-28 10:10:25
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      海洋微生物在我們海洋的生產(chǎn)力和功能中發(fā)揮著重要作用，但研究其行為的科學(xué)家面臨著許多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的海洋儀器采集大量海水(高達數(shù)十升)，但微生物相互作用以微升規(guī)模進行。
      

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      澳大利亞，美國和瑞士的工程師和微生物學(xué)家已經(jīng)形成了一種獨特的伙伴關(guān)系來克服這些局限。該團隊開發(fā)了一種裝置，允許微生物生態(tài)學(xué)家研究其自然環(huán)境中的微生物行為。
      

      新設(shè)備利用微加工和微流體技術(shù)的最新進展，為生物醫(yī)學(xué)研究和水質(zhì)生物監(jiān)測開辟了一系列可能性。該裝置的開發(fā)，測試和第一場結(jié)果稱為原位趨化性測定(ISCA)，已發(fā)表在Nature Microbiology上。
      

      海洋微生物學(xué)家和聯(lián)合主要作者Jean-Baptiste Raina博士說：“到目前為止，還沒有辦法探測海洋微生物對某些原位化學(xué)物質(zhì)的行為。”
      

      來自悉尼科技大學(xué)(UTS)氣候變化小組的Raina博士說，正如有些人被食物或香水的味道所吸引，微生物被特定的化學(xué)物質(zhì)所吸引。
      

      “這種行為被稱為趨化性，它很重要，因為海水不均勻。微生物棲息的微觀世界是非常不完整的，有許多過程導(dǎo)致營養(yǎng)熱點，并且在這些微環(huán)境中發(fā)生所有的微生物作用。 “
      

      麻省理工學(xué)院的工程師Ben Lambert也是共同的主要作者，他說：“通過ISCA，我們真正打開了能夠在自然環(huán)境中查詢這種行為的大門。我們的初步研究結(jié)果表明趨化性確實發(fā)生在海洋微生物和這證實了多年來關(guān)于海洋中這種行為的實驗室實驗和假設(shè)。“
      

      ISCA是首批將微工程與自然環(huán)境中的基因組和化學(xué)分析結(jié)合在一起的實驗設(shè)備之一。這種一次性設(shè)備大小與信用卡大小相同，由惰性材料制成，由微升大小的水庫組成。這些可以填充不同的化學(xué)物質(zhì)，然后擴散到周圍的海水中。
      

      微生物可以通過使用趨化性游泳進入井中來響應(yīng)特定的化學(xué)物質(zhì)。研究人員可以檢索儲層含量并計算有多少微生物對給定化學(xué)物質(zhì)的響應(yīng)以及確定其特性和功能。
      

      環(huán)境微流體技術(shù)的先驅(qū)Roman Stocker教授表示，該設(shè)備充分利用了3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，設(shè)計堅固，易于制造且易于使用。
      

      “這意味著它可供廣大用戶使用，無需大量培訓(xùn)。如果我們希望科學(xué)家能夠跨領(lǐng)域采用，這是設(shè)計的一個重要方面，”他說。
      

      作者認為，由于其易用性和設(shè)計能夠?qū)⑺瘜W(xué)與微生物學(xué)之間的差距與原位觀測結(jié)合起來，因此對更廣泛的科學(xué)界來說，它將具有重大意義。
      

      Justin Seymour副教授說，“創(chuàng)新工具將有助于重塑我們對一系列水生棲息地中微生物過程的看法”。
      

      “我們認為它的應(yīng)用將有助于回答微生物海洋學(xué)中的基本問題。它還可能在其他環(huán)境中有用，包括水質(zhì)監(jiān)測和可能有助于生物修復(fù)工作的生物體勘探，”他說。
      
			

			
        
      
			
      
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