Những tiến bộ trong kỹ thuật nuôi cấy kỵ khí để nghiên cứu hệ vi sinh vật đường ruột

Nghiên cứu về hệ vi sinh vật đang thay đổi phương pháp điều trị bệnh và các giải pháp môi trường. Nuôi cấy vi sinh vật là điều cần thiết để mô tả chúng và xác định chức năng của chúng. Nó cũng cho phép thực hiện các thí nghiệm có kiểm soát để xác thực các dự đoán dữ liệu phân tử. Các kỹ thuật nuôi cấy kỵ khí hiện tại đã có từ những năm 1960, nhưng các chiến lược mới đang cải thiện chúng. Các phương pháp nuôi cấy kỵ khí năng suất cao phải đối mặt với những thách thức trong việc triển khai. Tuy nhiên, chúng có thể tạo ra những đột phá khoa học, đặc biệt là trong các nghiên cứu về hệ vi sinh vật đường ruột. Hệ vi sinh vật đường ruột rất quan trọng đối với sức khỏe con người và bị chi phối bởi các vi sinh vật kỵ khí. Các phương pháp nuôi cấy thế hệ tiếp theo có thể chuyển lĩnh vực này từ liên kết sang nhân quả. Các nhà khoa học đã phân lập vi khuẩn đường ruột trong 60 năm. 'Culturomics' nổi lên vào đầu những năm 2010 để giải quyết tỷ lệ thấp của các vi sinh vật được nuôi cấy. Khối phổ MALDI-TOF tạo điều kiện thuận lợi cho việc xác định phân lập nhanh chóng. Tuy nhiên, hầu hết các phương pháp culturomics vẫn là thủ công và thông lượng thấp. Một phần lớn vi khuẩn vẫn chưa được mô tả (30-60% trong môi trường đường ruột). Ngay cả đối với các đơn vị phân loại đã được mô tả, hầu hết các chức năng đều được xác định kém. Những điều chưa biết về vi sinh vật này thách thức sự đổi mới dựa trên hệ vi sinh vật. Hiểu được sự tiến hóa của chủng trong một vật chủ duy nhất là rất quan trọng, cũng như việc kiểm soát lưu trữ để ngăn ngừa mất chức năng trong quá trình nuôi cấy in vitro. Các phương pháp nuôi cấy kỵ khí sáng tạo phải đối mặt với những thách thức đã được công nhận từ lâu. Giờ đây, chúng ta đã có kiến thức và công nghệ để vượt qua chúng. Các kỹ thuật mở rộng quy mô có thể thúc đẩy quá trình phân lập, xác định và lưu trữ. Các nền tảng cụ thể có thể cải thiện điều kiện nuôi cấy cho các loài khó phát triển, cho phép so sánh chức năng đa hợp, phân tích độ phân giải cao và chỉnh sửa gen.