代謝學方向凍干制品明細
1. 體液類凍干制品
尿液凍干粉:液氮速凍后凍干,用于尿代謝組學分析,需≥1ml樣本量。
血漿/血清凍干粉:離心后凍干,用于血液代謝物研究,需≥100μL樣本量。
唾液凍干粉:需禁食后采集,離心過濾后凍干,用于無創(chuàng)代謝標志物篩選。
2. 細胞與微生物類凍干制品
菌體凍干粉:如大腸桿菌、酵母菌,需液氮淬滅后凍干,用于胞內代謝研究。
細胞上清液凍干粉:離心后凍干,用于分泌代謝物分析(如乳酸、谷氨酸)。
微生物培養(yǎng)液凍干粉:過濾去除菌體后凍干,研究胞外代謝產物。
3. 組織與植物類凍干制品
動物組織凍干粉:心、肝、腦等器官,液氮速凍后凍干,需≥200mg樣本量。
植物根/葉凍干粉:錫箔紙包裹后液氮冷凍,用于植物代謝通路研究。
根系分泌物凍干粉:超純水培養(yǎng)后離心凍干,研究植物-微生物互作。
4. 特殊樣本凍干制品
糞便凍干粉:分裝200mg/管,液氮速凍后凍干,避免反復凍融。
根際土壤凍干粉:離心后凍干,用于土壤微生物代謝研究。
QC(質量控制)凍干樣本:由實驗樣本混合制備,確保檢測一致性。
二、代謝學方向常見凍干品種分類
類別 | 代表品種 | 凍干技術關鍵點 |
體液類 | 尿液、血漿、唾液 | 需添加防腐劑,液氮速凍避免代謝物降解。 |
微生物類 | 菌體、細胞上清液、培養(yǎng)液 | 液氮淬滅滅活,控制凍干溫度梯度(-40℃至40℃)。 |
組織類 | 動物組織、植物根/葉 | 液氮冷凍后凍干,避免組織擠壓導致代謝物釋放。 |
特殊樣本 | 糞便、根際土壤、QC樣本 | 分裝保存,凍干前需均質化處理,減少批次差異。 |
三、代謝學方向凍干制品應用案例
1. 尿液凍干粉
應用:糖尿病或癌癥代謝標志物篩選,凍干后穩(wěn)定性達2年,適用于非靶向代謝組學分析。
工藝:-80℃預凍后真空干燥。
2. 菌體凍干粉
應用:腸道微生物組學研究,凍干后OD600值穩(wěn)定,用于16S rRNA測序。
案例:鹿明生物采用液氮淬滅法,凍干后菌體存活率>90%。
3. 植物根系分泌物凍干粉
應用:研究植物與微生物互作機制,凍干后代謝物回收率>85%。
工藝:超純水培養(yǎng)根系48小時,離心后凍干成粉末。
4. QC凍干樣本
應用:代謝組學數(shù)據(jù)質控,確保實驗組與對照組檢測一致性。
制備:取各實驗樣本等體積混合,凍干后分裝備用。
四、技術挑戰(zhàn)與創(chuàng)新方向
1. 保護劑優(yōu)化
開發(fā)低毒性保護劑(如海藻糖+甘油),減少凍干對代謝物(如短鏈脂肪酸)的破壞。
2. 自動化凍干工藝
采用預凍-升華-再干燥三階段控制,提升組織樣本凍干效率(如腦組織凍干時間縮短至8小時)。
3. 多組學整合
結合凍干樣本的代謝組與轉錄組數(shù)據(jù),解析代謝通路調控機制(如TCA循環(huán)代謝物網絡)。
五、行業(yè)趨勢
即時檢測(POCT):凍干技術用于便攜式代謝檢測芯片,實現(xiàn)現(xiàn)場快速分析。
人工智能優(yōu)化:通過機器學習預測最佳凍干參數(shù)(如預凍溫度與真空度),提升代謝物回收率。
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