Une méthode automatisée de cytométrie en flux à double coloration pour la surveillance en temps réel des bactéries dans des bioréacteurs continus.
A double-staining automated flow cytometry method for real-time monitoring of bacteria in continuous bioreactors.
Résumé
Dans les processus biotechnologiques, la densité cellulaire et la physiologie sont des paramètres essentiels pour contrôler le débit d'alimentation, le temps de récolte et les performances du processus. Nous avons développé une approche automatisée de cytométrie en flux qui permet une surveillance continue et en temps réel (entièrement automatisée, toutes les heures) des populations bactériennes dans des bioréacteurs continus. La méthode utilisait un protocole de double coloration combinant DAPI pour évaluer le contenu total en ADN et Alexa Fluor 488-EdU via la technologie Click-iT pour identifier les proportions de cellules subissant une réplication active de l'ADN via l'incorporation d'EdU. Le flux de travail intégré comprenait des étapes de fixation, de perméabilisation, de coloration et de mesure et a été appliqué à trois souches Gram-négatives : Bradyrhizobium sp., Escherichia coli et Stenotrophomonas rhizophila. L'analyse automatisée a capturé la dynamique de croissance et la progression du cycle cellulaire, fournissant ainsi des informations sur le comportement de la population sous différents taux de dilution. Dans cette étude, l'échantillonnage en ligne automatisé a permis des mesures horaires par cytométrie en flux de la concentration cellulaire et des indicateurs physiologiques au cours d'une culture continue, prenant ainsi en charge la surveillance et le contrôle en temps réel dans la biotechnologie industrielle.
Abstract (English)
In biotechnological processes, cell density and physiology are critical parameters for controlling the feed rate, harvest time, and process performance. We developed an automated flow cytometry approach that enables continuous, real-time (fully automated, hourly) monitoring of bacterial populations in continuous bioreactors. The method employed a double-staining protocol that combined DAPI to assess total DNA content and Alexa Fluor 488-EdU via Click-iT technology to identify the proportions of cells undergoing active DNA replication through EdU incorporation. The integrated workflow included fixation, permeabilization, staining, and measurement steps and was applied to three Gram-negative strains: Bradyrhizobium sp., Escherichia coli, and Stenotrophomonas rhizophila. Automated analysis captured growth dynamics and cell cycle progression, providing insights into population behavior under different dilution rates. In this study, automated on-line sampling enabled hourly flow cytometry measurements of cell concentration and physiological indicators during continuous cultivation, supporting real-time monitoring and control in industrial biotechnology.
Informations
- Identifiant
- 41922370
- Source
- PubMed
- Journal
- NPJ Syst Biol Appl
- Date
- Avril 2026
- Auteurs
- López-Gálvez J, Schönfelder E, Mayer H, Schiessl K, Silva MOD, Harms H, Müller S.
Produit associé
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