智能微生物菌落挑選系統(tǒng)是一種集成AI視覺(jué)識(shí)別、自動(dòng)化控制與液體處理技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室智能設(shè)備,用于替代人工完成微生物菌落的自動(dòng)化挑取、涂布、文庫(kù)篩選等操作,廣泛應(yīng)用于合成生物學(xué)、工業(yè)微生物選育等場(chǎng)景。
相較于傳統(tǒng)人工挑選及半自動(dòng)設(shè)備,智能微生物菌落挑選系統(tǒng)具備技術(shù)優(yōu)勢(shì),核心特點(diǎn)集中在準(zhǔn)確性、有效性、智能化與安全性四大維度,適配不同場(chǎng)景的實(shí)驗(yàn)需求。
1. 準(zhǔn)確識(shí)別與挑選,降低實(shí)驗(yàn)誤差
系統(tǒng)搭載高分辨率工業(yè)相機(jī)與多光譜成像模塊,可清晰捕捉培養(yǎng)皿中菌落的形態(tài)、大小、顏色、邊緣特征及熒光信號(hào)等細(xì)節(jié),分辨率可達(dá)微米級(jí),能精準(zhǔn)區(qū)分目標(biāo)菌落與雜菌、碎片等干擾物。結(jié)合深度學(xué)習(xí)算法,可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定菌落(如藍(lán)白斑篩選中的陽(yáng)性菌落、熒光標(biāo)記的工程菌)的自動(dòng)識(shí)別與定位,挑選準(zhǔn)確率高,有效避免人工操作帶來(lái)的主觀誤差,確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性與可靠性。同時(shí),部分系統(tǒng)配備瓊脂高度傳感技術(shù),可實(shí)時(shí)調(diào)整挑針高度,避免挑取過(guò)深損傷培養(yǎng)基或過(guò)淺遺漏菌落,進(jìn)一步提升挑選準(zhǔn)確度。
2. 高通量自動(dòng)化,提升實(shí)驗(yàn)效率
智能菌落挑選系統(tǒng)支持批量處理培養(yǎng)皿,單次可完成數(shù)十至上百個(gè)培養(yǎng)皿的菌落挑選工作,挑選速度可達(dá)數(shù)百個(gè)菌落/分鐘,遠(yuǎn)超人工操作效率。系統(tǒng)集成自動(dòng)化上料、成像、挑選、接種、清洗等全流程模塊,無(wú)需人工干預(yù)即可完成從菌落識(shí)別到接種至微孔板的完整操作,大幅減少實(shí)驗(yàn)人員的重復(fù)性勞動(dòng),縮短實(shí)驗(yàn)周期。例如,部分高通量系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)“先去重、后挑取”的工作模式,通過(guò)全皿宏觀定位與多模態(tài)表型分析,快速鎖定高價(jià)值菌株,避免無(wú)效挑取,進(jìn)一步提升篩選效率。
3. 智能化適配,兼容多場(chǎng)景需求
系統(tǒng)具備靈活的參數(shù)調(diào)節(jié)功能,可根據(jù)不同微生物(細(xì)菌、酵母、真菌等)的菌落特征,自定義識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)與挑選參數(shù),適配多種培養(yǎng)皿(圓形培養(yǎng)皿、微孔板等)與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。同時(shí),部分系統(tǒng)支持多通道操作,可同時(shí)處理不同類型的樣本,滿足并行實(shí)驗(yàn)需求。此外,系統(tǒng)配備可視化操作界面,支持流程自定義編輯,實(shí)驗(yàn)人員可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求設(shè)置挑取順序、接種位置、清洗頻率等參數(shù),操作便捷且靈活性強(qiáng)。部分設(shè)備還兼容低氧、無(wú)菌等特殊實(shí)驗(yàn)環(huán)境,適配生物制藥、病原微生物檢測(cè)等嚴(yán)苛場(chǎng)景。
4. 無(wú)菌防護(hù)設(shè)計(jì),避免交叉污染
系統(tǒng)采用封閉式操作腔體設(shè)計(jì),內(nèi)部配備紫外線消毒、酒精噴霧滅菌及高溫滅菌模塊,可在每次挑選前后對(duì)挑針、工作臺(tái)面、培養(yǎng)皿等進(jìn)行全面滅菌,有效避免樣本間的交叉污染。同時(shí),挑針采用一次性無(wú)菌耗材或可重復(fù)滅菌的特種材質(zhì),結(jié)合自動(dòng)化換針機(jī)制,進(jìn)一步降低污染風(fēng)險(xiǎn)。部分系統(tǒng)還配備負(fù)壓防護(hù)裝置,防止微生物氣溶膠擴(kuò)散,保障實(shí)驗(yàn)人員的操作安全,尤其適用于病原微生物、工程菌等高危樣本的處理。