海洋占地球面積的70%以上，海洋生態(tài)環(huán)境的多樣性，使海洋微生物呈現(xiàn)多樣性。人類之所以對深海極端環(huán)境下的微生物有如此巨大的研究興趣，除了其在探究生命起源、進化和外星生命是否存在方面有重要意義外，從更現(xiàn)實的角度上看，破解極端微生物生理生化特性及其產(chǎn)生的原因，從而開發(fā)特殊的基因與產(chǎn)物，可為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源、人類健康的發(fā)展提供新的方向，為現(xiàn)代生物技術(shù)帶來革命性進步。
海南大學(xué)南海海洋資源利用國家重點實驗室萬逸研究員帶領(lǐng)的海洋微生物傳感團隊研究設(shè)計了一款FORBID熒光光電微生物檢測儀，其病原微生物檢測方法能夠與傳統(tǒng)國標方法媲美，微生物在1cfu/mL濃度的精確度可以達到90%，極大限度地降低操作復(fù)雜度，同時節(jié)約近60%人工成本。對于病原微生物的檢測，它可根據(jù)檢測量自由組合通道數(shù)，最多可同時得到256個結(jié)果，工作效率走在國際前沿。
為了突破病原微生物快速檢測的技術(shù)瓶頸，研究團隊自主創(chuàng)新了多項關(guān)鍵技術(shù)，闡明CRISPR-Cas酶快速病原診斷的新型傳感機制、酶底物病原診斷在水質(zhì)微生物快速診斷中應(yīng)用機制，還成功開發(fā)不同微生物生長的最適培養(yǎng)基，對病原微生物快速檢測方面如虎添翼。
FORBID熒光光電微生物檢測儀的出現(xiàn)打破了微生物診斷儀的商品化和實驗室中微生物檢測技術(shù)存在技術(shù)轉(zhuǎn)化壁壘，并且很好地解決當前國際上微生物商業(yè)檢測技術(shù)和工具存在的體積比較大，無法便攜式攜帶以及復(fù)雜的分析測量操作等痛點問題。
該FORBID熒光光電微生物檢測儀結(jié)合實驗室優(yōu)化的檢測方法，以海洋病原微生物為靶標，通過實現(xiàn)海洋微生物快速檢測為目的，將生物分析、微電子、結(jié)構(gòu)電子工程等多學(xué)科深度交叉融合，開創(chuàng)性地解決了一系列有關(guān)海洋微生物快速檢測相關(guān)難題，實現(xiàn)了從“理論”到“實踐”、從“普遍性”到“特異性”、從“間接”到“直接”、從“多步”到“一步”的跨越。相關(guān)成果發(fā)表在《化學(xué)綜述》上。
地球的生命起源于海洋，研究海洋微生物對人類追溯生命的起源有著十分重要的意義，并且海洋微生物的研究能夠為當今我們社會所面臨的的危機提供解決思路，并在其中發(fā)揮著無法替代的作用。然而我們對海洋微生物的了解可能僅僅只有千萬分之一，對其研究、開發(fā)、應(yīng)用工作也仍處于起步階段。該熒光光電微生物檢測儀的設(shè)計研發(fā)，向解答海洋微生物的奧秘邁進了一步，今后也將會繼續(xù)深入對海洋微生物的研究，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
