微生物發酵等生物工藝是生物醫藥、食品化工等領域的核心環節，而精準監測培養參數、快速完成分子層面的轉錄組分析，是優化培養條件、提升工藝產出的關鍵。但傳統實驗流程不僅耗時費力，還難以實現高通量平行驗證，大大拖慢了研發進度。

好在技術的突破總能解決行業痛點！Hamilton Microlab STAR液體處理平臺與 bioREACTOR 48 DS生物反應器整合，打造出一套自動化解決方案，實現了酵母平行培養、在線參數監測、RNA提取到長讀長RNA-Seq文庫制備的全流程自動化，大幅提升了生物工藝開發的效率和通量，為微生物培養工藝優化提供了技術支撐。

一站式整合，全流程自動化無縫銜接

這套系統的核心優勢在于將發酵培養與分子檢測的全流程整合在同一平臺，從接種物制備到最終的測序文庫構建，除少量離心、測序步驟外，其余環節均實現自動化操作，真正做到了 “一站式" 實驗。

高通量平行培養：依托 bioREACTOR 48 DS的24個微型攪拌式生物反應器（工作體積11mL），可實現多條件平行發酵，且反應器配備溫度控制、溶氧（DO）和pH在線傳感器，結合OD600光密度檢測，實時監測生物量、溶氧、pH等關鍵參數，精準把控培養狀態。

優先級智能調度：搭載動態優先級調度軟件，可自動執行補料、pH調控、取樣等任務，其中RNA-Seq樣品制備任務被設為最高優先級，能與發酵過程同步進行，無需等待培養結束，大幅節省實驗時間。

自動化分子實驗：培養過程中觸發取樣后，平臺會自動完成酶法細胞裂解、磁珠法總RNA提取、RNA定量歸一化、cDNA文庫構建等步驟，全程使用標準化試劑盒，保證實驗的重復性和穩定性。

實戰驗證！釀酒酵母碳源篩選表現亮眼

為驗證系統性能，研究團隊以野生型釀酒酵母為研究對象，評估了葡萄糖、丙酮酸、果糖、半乳糖、蔗糖、甘露糖6種碳源的培養效果，每種條件設置4個重復，全程由該自動化平臺完成實驗操作，各項數據表現十分出色。

1. 培養參數監測：碳源特異性生長模式清晰呈現

通過在線監測 OD600（生物量）和溶氧消耗，清晰觀察到釀酒酵母在不同碳源下的生長曲線和代謝特征差異，為后續碳源篩選和培養條件優化提供了直觀的表型數據。

2. RNA 提取：產量高、純度優

對24個樣品完成自動化RNA提取后，測得中位RNA產量達245.8 ng/μL，且所有樣品的A260/280均值為2.27、A260/230均值為2.54，符合高質量RNA的純度標準，不同碳源組間的重復性良好，證明自動化提取流程穩定可靠。

3. 文庫構建與測序：文庫產量達標，測序數據優質

經自動化歸一化處理后，24個cDNA文庫的中位產量達37.7 ng/μL，滿足測序要求。后續MinION Mk1B測序共獲得24.4M，其中Q-score＞9的高質量讀段21.73M，N50達918 bp，全長讀段更是達到18.8M，為后續的差異基因表達分析提供了充足的優質數據。

核心優勢匯總，解鎖生物工藝開發新效率

相較于傳統的人工操作流程，這套整合自動化平臺的優勢體現在多個方面，契合生物工藝研發的高通量、高重復性需求：

高通量平行實驗：最多支持48個獨立生物反應器并行運行，可高效開展克隆篩選、多因素DOE實驗，快速篩選培養條件；

全程自動化操作：從發酵培養到文庫制備，大幅減少人工干預，最小化手動操作時間，延長無人值守時間，提升實驗效率的同時避免人為誤差；

多參數實時監測：pH、溶氧、生物量等關鍵參數在線檢測，精準掌握培養動態，可及時觸發取樣和后續分子實驗；

數據銜接更順暢：表型培養數據與轉錄組分子數據無縫對接，從 “培養表型" 到 “基因表達" 實現一站式分析，為生物工藝優化提供分子層面的理論支撐；

流程可擴展性強：基于標準化的液體處理平臺和模塊化設計，可根據研究需求適配不同的微生物培養、核酸提取和文庫制備方案，適配性廣。

總結

Hamilton Microlab STAR與bioREACTOR 48 DS的整合方案，將高通量平行發酵與長讀長RNA-Seq樣品制備進行了創新性的自動化融合，不僅解決了傳統生物工藝開發中通量低、流程繁瑣、數據銜接不暢的問題，還為微生物培養的分子機制研究提供了高效、穩定的技術平臺。

這套方案適用于生物醫藥、工業發酵、微生物育種等多個領域的工藝開發和基礎研究，助力研究人員更快地篩選培養條件、解析微生物代謝調控機制，加速生物工藝的產業化轉化！