發(fā)布時(shí)間：2021-03-22 23:09

　　近年來(lái),磁性納米粒子因其具有模擬酶的催化特性和磁學(xué)特性而備受矚目。但人造磁性納米粒子具有分散性差、生物相容度低、合成過(guò)程的環(huán)境成本高等缺點(diǎn),這在一定程度上限制了它的發(fā)展和應(yīng)用。與之相比,納米粒子的微生物合成方法能夠有效降低或消除合成過(guò)程中的毒性副產(chǎn)物的潛在危害,是一種環(huán)境友好的新型合成策略。具體指的是利用真菌、放線菌、細(xì)菌等微生物通過(guò)胞內(nèi)或胞外的礦化過(guò)程,在常溫常壓下合成磁性納米粒子,其中最具典型性的是趨磁細(xì)菌在胞內(nèi)能夠自主合成具有生物膜包裹的磁小體。本文針對(duì)人造磁性納米粒子的諸多不足,開(kāi)展納米粒子的微生物合成及其模擬酶特性和應(yīng)用研究。從泥水樣中分離出一株趨磁細(xì)菌,研究了影響菌株生長(zhǎng)以及磁小體合成的培養(yǎng)條件。從收集的菌體細(xì)胞中純化制備磁小體,研究了其形態(tài)組成、磁學(xué)特性以及在水相中的分散性和可回收性。此外,對(duì)磁小體模擬酶的特性和酶促動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行了研究,并將其應(yīng)用于膽固醇的分析檢測(cè)、有機(jī)污染物的降解以及電化學(xué)傳感器的構(gòu)建。從延壽縣五七水庫(kù)底部沉積物的泥水混合物中分離出一株趨磁細(xì)菌,經(jīng)16S rDNA和生理生化實(shí)驗(yàn)鑒定,將其命名為Burkholderia sp.XM01。胞內(nèi)的磁性顆粒沿著... 

【文章來(lái)源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－３磁小體類型取決于ＭＴＢ的分類ｌ６ｆｌ］??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｙｐｅ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｏｓｏｍｅｓ?ｂｉｏｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄ?ｄｅｐｅｎｄｉｎｇ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｔ?

２趨磁細(xì)菌的篩選及生長(zhǎng)的影響因素??２．４結(jié)果與討論??２．４．１趨磁細(xì)菌的篩選與分離??將磁鐵Ｓ極靠近富集培養(yǎng)基的瓶壁，一段時(shí)間后即可觀察到少量絮狀物質(zhì)出現(xiàn)在靠??近磁鐵的瓶壁內(nèi)，使用注射器小心吸取后注入自制玻璃管內(nèi)進(jìn)行磁性分離。如圖２－１所??示，在磁場(chǎng)的引導(dǎo)下，趨磁細(xì)菌會(huì)從水樣池穿過(guò)中間的棉花，繼續(xù)沿著毛細(xì)玻璃管向磁??場(chǎng)的Ｓ極遷移，在大約半小時(shí)后，在毛細(xì)管封閉的末端出現(xiàn)較小的黑色趨磁細(xì)菌斑（黑??色箭頭所指）。在實(shí)體顯微鏡下小心收集樣品，使用適量的還原性培養(yǎng)基稀釋之后在光??學(xué)顯微鏡下觀察，通過(guò)計(jì)數(shù)板測(cè)得ＲＴ法收集的趨磁細(xì)菌的密度為１０６個(gè)／ｍＬ，換算為沉??積物中趨磁細(xì)菌數(shù)量約為１０４個(gè)／ｍＬ，這與一般環(huán)境樣品中趨磁細(xì)菌約１０３？１０４個(gè)／ｍＬ的??量基本一致。??＼??ＭＴＢ??ＭＴＢ??＼??圖２－１使用ＲＴ法收集趨磁細(xì)菌??Ｆｉｇ．?２－１?Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍ＾ｉｇｎｅｔｏｔａｃｔｉｃ?ｂａｃｔｅｒｉａ?ｂｙ?ＲＴ?ｍｅｔｈｏｄ??將收集到的趨磁細(xì)菌在試管內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，使用半固體培養(yǎng)基，通過(guò)刃天青的顏色變??化能夠觀察到培養(yǎng)基中氧氣梯度的變化。如圖２－２ａ所示，制作好的硫氧雙梯度管中由??于空氣中的氧氣向下擴(kuò)散，底層膠的還原力向上擴(kuò)散，會(huì)在管的下部形成ＯＡＩ界面。??將微生物接種于這一交界面，當(dāng)培養(yǎng)至３天時(shí)，未觀察到０Ａ１界面出現(xiàn)上升，這可能??是由于趨磁細(xì)菌普遍生長(zhǎng)較慢，氧氣的消耗還不明顯（圖２－２ｂ）。然而在７天培養(yǎng)過(guò)后??（圖２－２ｃ），意外地發(fā)現(xiàn)ＯＡＩ界面移至試管上界面附近，此處出現(xiàn)了肉眼可見(jiàn)的生長(zhǎng)??帶，也發(fā)現(xiàn)伴有少量氣泡的生成。在ＯＡＩ界面附近用移液器吸取適量樣品，通過(guò)顯微

?東北林業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文???ＷＦＴＴ??ＰＥ！?ＪＩ??圖２－２趨磁細(xì)菌的半固體培養(yǎng)和分離??Ｆｉｇ．?２－２?Ｃｕｌｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｉｓｏｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｍａｇｎｅｔｏｔａｃｔｉｃ?ｂａｃｔｅｒｉｕｍ?ｓｔｒａｉｎ?ＸＭ０１??２．４＿２菌株鑒定??在光學(xué)顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)細(xì)胞有較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)型，革蘭氏染色實(shí)驗(yàn)顯示結(jié)果為陰性，??細(xì)菌形態(tài)一致表明己經(jīng)獲得了純培養(yǎng)菌株。該菌株的透射電鏡觀察如圖２－３ａ所示，其??形態(tài)為棒狀，不產(chǎn)生孢子，鞭毛生長(zhǎng)方式為單端叢生。細(xì)胞的長(zhǎng)度約為１．０？１．５?ｐｍ，寬??度約為０．５？０．８?ｐｍ。發(fā)現(xiàn)單細(xì)胞內(nèi)存在致密顆粒沿著細(xì)胞長(zhǎng)軸排列。使用電鏡搭載的能??量色散Ｘ－射線光譜儀（Ｅｎｅｒｇｙ?Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ?Ｘ－Ｒａｙ?Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，?ＥＤＸ）對(duì)單細(xì)胞進(jìn)行了??Ｃ、Ｐ、０、Ｓ、Ｆｅ元素的面掃描，如圖２－３ｂ所示。通過(guò)高角度環(huán)形暗場(chǎng)像（ＨＡＡＤＦ）??與元素面掃描圖相結(jié)合，可原位判定胞內(nèi)顆粒富含Ｆｅ、０元素，但不含Ｓ元素，由此??確認(rèn)該趨磁細(xì)菌的胞內(nèi)存在磁小體。??眶：：??＾?％??，１?■＿??、—??５００?ｎｍ?疒ｖ＂?�。В遥�?ｉ?：，?／?，Ｊ：?－＇■；／，：ｓ?ｊ??－２０－?，??


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