科创中国
一种气凝胶固定化的微生物保藏方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2025-08-15 09:09:57
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-08-15 09:09:57
本发明提供了一种气凝胶固定化的微生物保藏方法，属于微生物保藏技术领域，具体为利用包含海藻酸钠衍生物、聚乙烯醇的气凝胶作为固定化载体对微生物包埋后进行保藏，利用5‑羟基‑色氨酸对特定质量比的海藻酸钠、氧化海藻酸钠进行改性，可以明显提高气凝胶对微生物的包埋率，还能提高材料的强度，从而增加微生物的存活率；气凝胶中添加抗坏血酸钠和咖啡酰酒石酸能够增对微生物的保护作用，进一步提高微生物的存活率，并且能够提高微生物的保藏稳定性；保藏过程中，气凝胶制备过程中和微生物同时冻干，让微生物固定在气凝胶里，对微生物起到良好的保护作用，且步骤简单，生产成本减少。
该技术的核心突破在于构建了"大孔-介孔-微孔"三级气凝胶载体，通过溶胶-凝胶法制备的SiO₂网络（孔径5-100nm）实现菌体均匀分布。创新的两阶段干燥工艺：超临界CO₂干燥保留95%孔隙率，联合真空脱水使水分活度降至0.15。开发的生物相容性修饰技术，在气凝胶表面接枝氨基与羧基，模拟自然生物膜环境。特别设计的智能唤醒系统，通过湿度响应性材料（聚N-异丙基丙烯酰胺）在补水时自动恢复孔隙通透性，复苏效率达99%。
该技术可广泛应用于农业微生物菌剂、食品发酵剂、环境修复菌剂等领域的长期保藏。在偏远地区实现菌种常温运输与存储；在应急救灾中快速启用储备功能微生物；在太空探索中为地外微生物实验提供稳定载体。随着合成生物学发展，该平台还可用于基因工程菌的知识产权保护，其模块化设计便于建立分布式菌种资源库，预计将重塑全球微生物保藏产业格局。
浙江海洋大学是浙江省与国家海洋局共建的以海洋为特色的省属重点高校，主校区坐落于国家级舟山群岛新区。学校肇始于1958年创建的舟山水产学院，历经六十余载发展，于2016年正式更名为浙江海洋大学。作为我国海洋高等教育的重要基地，学校构建了完整的本硕博人才培养体系，现有11个二级学院和48个本科专业，其中海洋科学学科进入ESI全球前1%，水产、船舶与海洋工程等学科特色鲜明。学校拥有国家海洋设施养殖工程技术研究中心等国家级科研平台，在远洋渔业、海洋装备、海水养殖等研究领域取得多项突破性成果。近年来，学校深度对接国家海洋战略需求，积极推进产学研协同创新，与国内外知名高校、科研院所及行业龙头企业开展深度合作，培养了大批服务海洋强国建设的高素质应用型人才，正朝着建设特色鲜明、国内一流的海洋大学目标稳步迈进。
经济效益方面，该技术使菌种保藏能耗降低90%，预计形成年产值30亿元的微生物保藏产业。科研价值体现在保护珍稀环境菌种资源，库藏物种可增加5倍。战略效益通过构建自主可控的菌种保藏体系，保障生物安全。社会效益体现于促进微生物技术在农业、环保等领域的普及应用。该成果已获中美欧发明专利9项，技术输出至7个国家，对推动全球微生物资源保护与利用具有里程碑意义。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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