《表1 关于细菌细胞尺寸稳态调控的相关理论》

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《单细菌捕获技术应用于细菌尺寸调控规律》

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早在20世纪40年代，Monod[1]就采用测量细菌液体培养物光密度的方式来获得其浊度，进而对细菌的生长进行量化，分析细菌的尺寸调控规律.到目前为止，研究人员已经发展出了很多关于细菌尺寸调控的理论（表1），除了“筛选器（sizer）”、“计时器（timer）”等经典理论[2，7]，近年来不断提出的新理论，如“加法器（adder）”模型、噪声线性谱（noisy linear map）等[8，10]，都对细菌的表征技术提出了更高的要求，体现在如何实现对细菌尺寸变化以及基因表达水平的高时空分辨率分析，以及如何从统计学的角度对调控规律提出更为可靠的科学依据.为此，在前期工作的基础上[10]，我们构建了一套微流控全自动光学系统，实现细菌样品的自动化处理及分析，包括单细胞捕获装置、流体控制系统、温度控制系统、自动化聚焦系统以及高通量图像处理系统，为了解复杂环境下的细菌尺寸调控规律提供了进一步的解决方案.结合该光学系统，我们希望在接下来的研究中，将细菌培养在不同的环境压力条件下，如抗生素压力[13]、病毒入侵[14]以及氧气缺乏[15]等，分析细菌尺寸调控机制的变化.