生物礦化是自然界中常見的一種現(xiàn)象,生物體可以通過生物礦化制備具有多級(jí)有序結(jié)構(gòu)的功能材料。生物礦化過程中由于有有機(jī)基質(zhì)介入到無(wú)機(jī)材料的形成過程中,使得形成的復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能,因此將生物礦化通過模擬或者仿生的方法應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中具有重要意義。自然界中眾多微生物均可以誘導(dǎo)碳酸鈣沉積,如巴氏芽孢八疊球菌Sporosarcina pasteurii和銅綠假單胞菌Pseudomonas aeruginosa,可以把這類細(xì)菌統(tǒng)稱為碳酸鹽礦化菌。研究碳酸鹽礦化菌自身生理特性對(duì)于進(jìn)一步闡述其誘導(dǎo)碳酸鹽礦化的機(jī)制具有重要意義,同時(shí)也為更好的應(yīng)用生物礦化打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。本研究旨在揭示碳酸鹽礦化菌本身的運(yùn)動(dòng)行為,并以巴氏芽孢八疊球菌為例對(duì)其生物礦化的動(dòng)態(tài)過程和應(yīng)用進(jìn)行了初步探索。首先,本研究利用高通量的細(xì)菌顯微追蹤技術(shù),發(fā)展了在細(xì)胞層面定量表征細(xì)菌運(yùn)動(dòng)的方法,并利用該方法研究了巴氏芽孢八疊球菌和銅綠銅綠假單胞菌的運(yùn)動(dòng)行為。研究結(jié)果顯示對(duì)于巴氏芽孢八疊球菌,我們沒有觀察到其在普通材料表面做蹭行運(yùn)動(dòng),而其在液體中的近表面游動(dòng)可以分為兩種類型,一種是漫游,特點(diǎn)是蜿蜒的軌跡;一種是軌道運(yùn)動(dòng),特點(diǎn)是重復(fù)的高曲... 

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碳酸鈣在自然界中天然結(jié)構(gòu)的生物礦化

-2 趨磁細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)鏈狀排列、形狀各異的磁鐵礦磁ig. 1-2 Magnetosome in the cells of magnetotactic bact碳酸鹽沉淀機(jī)制已經(jīng)發(fā)現(xiàn)許多微生物可以通過一系列生理活作為晶核[11]來(lái)誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀（MicrobiP）。微生物通過不同的代謝途徑誘導(dǎo)碳酸鹽沉脫氮，硫酸鹽還原，厭氧硫化氧化和甲烷氧的重要性也反映在與此相關(guān)的研究出版文章鹽沉淀用于實(shí)際應(yīng)用中。圖 1-3 為搜索到的表 1-1 微生物誘導(dǎo)碳酸鹽沉淀不同路徑

1.6NO3 → 2CO2+ 0.8N2+ 2.8H2OCa2++ CO2(aq) + 2OH →CaCO3(s) + H2Octeria Ammonifcation -- González-Mu(2010)[15]eductionSulfate reduction SO42-+ 2[CH2O] + OH +Ca2+→ CaCO3+ CO2+2H2O + HS Baumgartner(2006)[12]gens MethaneoxidationAnaerobic oxidation: CH4+SO42 + Ca2+→ CaCO3+H2S + H2OAerobic oxidation: CH4+2O2→ CO2+ 2H2OReeburgh (20


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