發(fā)布時(shí)間：2017-09-14 10:22

  本文關(guān)鍵詞：納米棒狀二氧化鈰與枯草芽孢桿菌的相互作用：機(jī)制與啟示

  更多相關(guān)文章： 納米棒狀二氧化鈰 枯草芽孢桿菌 細(xì)胞毒性 培養(yǎng)介質(zhì) 生物膜

【摘要】：進(jìn)入21世紀(jì)納米科技得到了飛速發(fā)展,截止目前已有大量的人工納米材料應(yīng)用于各行各業(yè)之中:工業(yè)、生物醫(yī)藥以及日用品種。納米級(jí)二氧化鈰作為鑭系最為重要的一類稀土二氧化物粒子,由于其具有獨(dú)特的氧化還原能力而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。目前關(guān)于納米二氧化鈰的生物效應(yīng)的研究正逐漸成為大眾關(guān)注的熱點(diǎn),已有諸多關(guān)于其性質(zhì)的矛盾的報(bào)道,其生物效應(yīng)的界定一時(shí)之間變得異常模糊。本文以枯草芽孢桿菌為受試模式生物,探索了棒狀納米二氧化鈰的細(xì)菌生物學(xué)效應(yīng)及其可能的毒性機(jī)制:通過(guò)離子,顆粒轉(zhuǎn)移培養(yǎng)介質(zhì)等方式探索毒性歸屬。開(kāi)展了以下工作:(1)自主合成的不同形貌和粒徑的納米二氧化鈰。采用水熱法合成了粒徑與形貌均一的納米棒,采用沉淀法合成25 nm的二氧化鈰八面體。(2)選用四種模式生物:大腸桿菌、惡臭假單胞菌、金黃色葡萄球菌以及枯草芽孢桿菌,作為受試菌體考察不同物種對(duì)以上合成的納米二氧化鈰轉(zhuǎn)化能力的探索。結(jié)論是:無(wú)論是何種受試菌種均未能造成25 nm二氧化鈰的轉(zhuǎn)化,而枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌卻可以造成不同程度的棒狀納米二氧化鈰的轉(zhuǎn)化。(3)初步考察了棒狀納米二氧化鈰及其離子對(duì)枯草芽孢桿菌造成毒性結(jié)果的機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Ce~(3+)離子在毒性效應(yīng)中占據(jù)主要作用。而不同的介質(zhì)(LB和K-medium)對(duì)其毒性強(qiáng)弱的影響很大。(4)探索了不同濃度棒狀納米二氧化鈰及其離子對(duì)生物膜形成以及對(duì)成熟生物膜解離的影響,發(fā)現(xiàn):隨著納米材料濃度的增加,其對(duì)生物膜的生物量以及膜的形成起到明顯的抑制作用。細(xì)菌分泌的胞外聚合物對(duì)納米材料以及離子破壞生物膜起到緩解保護(hù)的作用。
【關(guān)鍵詞】：納米棒狀二氧化鈰 枯草芽孢桿菌 細(xì)胞毒性 培養(yǎng)介質(zhì) 生物膜
【學(xué)位授予單位】：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：Q93-3;O614.332
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 前言9-26
• 1.1 納米材料的性質(zhì)及其生物安全性研究現(xiàn)狀9-13
• 1.1.1 納米材料的定義9
• 1.1.2 納米材料的特性9-11
• 1.1.3 納米材料的應(yīng)用11-13
• 1.2 納米材料的生物效應(yīng)及安全性研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 納米材料生物安全性的提出13-15
• 1.2.2 納米材料生物效應(yīng)研究現(xiàn)狀15
• 1.2.3 納米材料的正面生物效應(yīng)15-16
• 1.2.4 納米材料的負(fù)面生物效應(yīng)16-21
• 1.3 納米二氧化鈰研究現(xiàn)狀21-23
• 1.3.1 納米二氧化鈰概述21-22
• 1.3.1.1 二氧化鈰的結(jié)構(gòu)21
• 1.3.1.2 二氧化化鈰的性質(zhì)21-22
• 1.3.2 納米二氧化鈰的應(yīng)用22
• 1.3.3 納米二氧化鈰的生物效應(yīng)22
• 1.3.4 納米二氧化鈰對(duì)環(huán)境生物的生物效應(yīng)22-23
• 1.4 目前存在的問(wèn)題23-24
• 1.5 研究目的及意義24-25
• 1.6 主要研究?jī)?nèi)容25-26
• 1.6.1 納米二氧化鈰的合成25
• 1.6.2 篩選可以還原CeO_2的菌種25
• 1.6.3 細(xì)胞毒性試驗(yàn)25
• 1.6.4 激光共聚焦顯微鏡實(shí)驗(yàn)（Confocal Laser Scanning Microscope，簡(jiǎn)稱CLSM）25-26
• 2 材料和方法26-38
• 2.1 材料和儀器26-27
• 2.1.1 試劑26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)耗材26-27
• 2.1.3 主要儀器27
• 2.1.4 菌種27
• 2.2 不同粒徑二氧化鈰的合成27-28
• 2.2.1 25nm二氧化鈰的合成27-28
• 2.2.2 棒狀二氧化鈰的合成28
• 2.3 材料的表征28-30
• 2.3.1 形貌及粒徑的表征28-29
• 2.3.2 XRD分析晶體結(jié)構(gòu)29
• 2.3.3 納米CeO_2的化學(xué)特性分析29
• 2.3.4 水動(dòng)力學(xué)直徑和Zeta電位測(cè)定29-30
• 2.4 不同細(xì)菌對(duì)棒狀納米二氧化鈰轉(zhuǎn)化的研究30-34
• 2.4.1 溶液的配制30
• 2.4.2 細(xì)菌活化以及培養(yǎng)30-31
• 2.4.3 生物材料掃描電子顯微鏡觀察31
• 2.4.4 生物材料透射電子顯微鏡觀察31-33
• 2.4.5 電感耦合等離質(zhì)譜（ICP-MS）33
• 2.4.6 X射線近邊吸收結(jié)構(gòu)（XANES）33-34
• 2.5 枯草芽孢桿菌與棒狀二氧化鈰的毒性機(jī)制的研究34-38
• 2.5.1 枯草芽孢桿菌生長(zhǎng)曲線的繪制34
• 2.5.2 不同介質(zhì)中n-rod CeO_2以及Ce~(3+)對(duì)枯草芽孢桿菌的毒性效應(yīng)34-36
• 2.5.3 枯草芽孢桿菌生物膜的定量測(cè)試36
• 2.5.4 胞外聚合物對(duì)生物膜的影響36-37
• 2.5.5 激光共聚焦顯微鏡成像（CLSM）37-38
• 2.6 統(tǒng)計(jì)分析38
• 3 結(jié)果與分析38-66
• 3.1 納米二氧化鈰的合成與表征38-45
• 3.1.0 概述38-40
• 3.1.1 SEM以及TEM表征40
• 3.1.2 XRD物相結(jié)構(gòu)分析40-41
• 3.1.3 納米CeO_2的化學(xué)特性分析41-43
• 3.1.4 顆粒在水中的粒徑及Zeta電位分析43-45
• 3.1.5 討論與總結(jié)45
• 3.2 納米二氧化鈰與微生物的相互作用45-53
• 3.2.1 生物材料掃描電子顯微鏡觀察45-47
• 3.2.2 生物材料透射電子顯微鏡觀察47-48
• 3.2.3 電感耦合等離子質(zhì)譜分析Ce含量48-49
• 3.2.4 同步輻射X射線近邊吸收檢測(cè)（XANES）49-53
• 3.3 枯草芽孢桿菌與棒狀二氧化鈰的相互作用的研究53-66
• 3.3.1 概述53
• 3.3.2 枯草芽孢桿菌生長(zhǎng)曲線53-55
• 3.3.3 枯草芽孢桿菌在不同介質(zhì)中的毒性效應(yīng)55-60
• 3.3.4 生物膜實(shí)驗(yàn)60-63
• 3.3.5 激光共聚焦顯微鏡成像63-66
• 4 結(jié)論與展望66-69
• 4.1 結(jié)論66-67
• 4.2 工作創(chuàng)新點(diǎn)67-68
• 4.3 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-80
• 附錄攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 于斌;連海燕;王野;張紅霞;朱海英;;納米材料應(yīng)用于腫瘤治療的研究進(jìn)展[J];中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

2 魏永軍;李曉斌;;納米材料在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用[J];廣東化工;2015年01期

3 楊彥;;納米技術(shù)在化妝品中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];廣東化工;2014年17期

4 馬萬(wàn)順;崔燕;趙玉云;鄭文富;張偉;蔣興宇;張文杰;;納米顆�？咕鷻C(jī)理的研究進(jìn)展[J];生物物理學(xué)報(bào);2010年08期

5 徐征麗;孫皎;;納米技術(shù)與納米材料在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J];口腔材料器械雜志;2009年04期

6 孔彬彬;郝魯江;于同立;;納米抗菌材料抗菌作用及機(jī)理的研究進(jìn)展[J];中國(guó)釀造;2008年08期

7 劉泉;熊穎銘;;納米材料在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J];現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志;2008年01期

8 傅鳳;劉振乾;陳傳紅;;納米銅粉對(duì)浮游植物生長(zhǎng)的影響[J];生態(tài)科學(xué);2007年02期

9 王天成;賈光;王翔;閆蕾;沈惠麒;趙宇亮;;納米鐵粉對(duì)小鼠血糖和血脂的影響[J];現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué);2007年01期

10 李霞;彭蜀晉;張?jiān)讫?;納米材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J];化學(xué)教育;2006年11期

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本文編號(hào)：849462