东方时讯网微生物是深海硫循环的重要贡献者。然而，由于深海环境极其复杂，微生物的采样、分离和培养难度大，缺乏近实时的微生物无损监测手段，深海微生物的原位检测面临着巨大的挑战。硫代谢。
近日，中国科学院海洋研究所张欣研究员和孙朝敏研究员带领的研究团队通过基于三维定量成像技术实现了长期、近实时、无损的微生物监测。关于共焦拉曼技术。
该研究发表在《微生物学谱》上。
目前，单质硫生产过程的研究主要采用经典的生物化学方法，如X射线近边吸收光谱、高效液相色谱、透射电子显微镜、离子色谱和化学计量学等。然而，这些方法主要是通过取样来研究微生物在特定时间点的代谢情况，无法在不破坏细胞的情况下在时间尺度上连续监测其代谢过程。
此外，其中一些方法样品制备复杂，会破坏细胞的原位条件。它们还可能导致采样不均匀和污染，从而难以实现连续的原位观察。
共焦拉曼三维成像具有低成本、快速、无标记和无损等优点，具有将定性、定量和可视化完美结合的潜力。
为了证明这项技术的潜力，张教授的团队构建了固体基质上微生物群落的拉曼三维定量原位分析方法。它将光学可视化与拉曼定量分析相结合，可以在时间和空间维度上无损地定量表征微生物代谢过程。
该技术已应用于原位监测深海冷泉细菌E.flavus21-3的硫代谢过程。基于拉曼三维成像的体积计算和比率分析量化了微生物菌落在不同环境中的生长和代谢。它揭示了微生物生长和代谢的未知细节，为阐明深海冷泉中元素硫广泛分布的成因提供了重要的技术支持。
“据我们所知，这是第一个尝试在固体培养基中长期监测微生物生长和代谢的原位无损技术。它支持快速识别代谢物，推断生物途径，筛选微生物的最佳代谢条件，并比较不同菌株的元素硫生产率，”张教授说。
“这项技术的成功应用不仅展示了该方法在未来原位可视化和定量分析微生物过程的潜力，而且为研究自然环境中附着在固体表面的微生物提供了新思路，”孙教授说。