基于銅綠假單胞菌的MFC對抗生物膜藥物的響應性研究

發(fā)布時間：2020-06-21 21:35

【摘要】：細菌生物膜(biofilm)是細菌耐藥性形成的重要機制之一。微生物燃料電池(Microbial fuel cells,MFC)是一種利用產(chǎn)電微生物將底物中化學能轉化為電能的裝置,在生物修復、生物傳感器和廢水處理等領域有著廣泛的應用。在MFC中生物膜的形成對產(chǎn)電菌電子傳遞有重要的影響。本論文選取銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa,ATCC 9027)為產(chǎn)電菌,構建基于銅綠假單胞菌的微生物燃料電池。通過實時監(jiān)測MFC輸出電壓、細菌數(shù)量和活性測定、吩嗪濃度測定、陽極表面蛋白含量測定和生物膜形態(tài)觀察,研究基于銅綠假單胞菌的MFC對抗生物膜藥物的響應情況,并和常規(guī)抗生物膜藥物檢測方法,如結晶紫染色、掃描電子顯微鏡(Scanning electron microscopy,SEM)和激光共聚焦掃描顯微鏡(Confocal laser scanning microscope,CLSM)進行對比。主要研究結果如下:1、結晶紫染色結果顯示,納米金濃度為10-40μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜的形成有抑制作用。納米金濃度為10μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜形成的抑制作用最顯著,生物膜生成量比對照組降低了22.2%。納米金濃度為80μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜形成有促進作用,生物膜生成量比對照組提高了11.1%。SEM和CLSM結果顯示,納米金可以使生物膜內(nèi)菌體間隙擴大�；阢~綠假單胞菌的MFC結果表明,納米金濃度為10-40μg/mL時,促進MFC產(chǎn)電。納米金濃度10μg/mL時,促進MFC產(chǎn)電最明顯,最大電壓增大455.5%。納米金濃度為80μg/mL時,抑制MFC產(chǎn)電,最大電壓降低25.5%。2、結晶紫染色結果顯示,納米銀濃度為5μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜的形成有促進作用,比對照組提高了16.7%。納米銀濃度為10-40μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜形成有抑制作用。納米銀濃度為40μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜形成的抑制作用最明顯,比對照組降低了72.2%。SEM和CLSM結果顯示,納米銀的添加可以使生物膜內(nèi)的菌體間隙擴大,細菌密度降低�；阢~綠假單胞菌的MFC結果表明,納米銀濃度為5μg/mL時,抑制MFC產(chǎn)電,最大電壓降低31.4%。納米銀濃度為10-20μg/mL時,促進MFC產(chǎn)電。納米銀濃度為10μg/mL時,促進MFC產(chǎn)電最明顯,最大電壓增加了411.6%。隨著納米銀濃度的增加,MFC的啟動時間增加,分別為9.5 h、21 h、53 h和105 h。3、結晶紫染色結果顯示,阿奇霉素濃度為5μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜的形成有促進作用,相比對照組增加了7.4%。阿奇霉素濃度為10-80μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜形成有抑制作用。阿奇霉素濃度為80μg/mL時,對銅綠假單胞菌生物膜形成的抑制作用最明顯,相比對照組降低了68.6%。SEM和CLSM結果顯示,阿奇霉素的添加可以使生物膜內(nèi)的菌體間隙擴大,細菌形態(tài)改變。基于銅綠假單胞菌的MFC結果表明,阿奇霉素濃度為10-80μg/mL時,促進MFC產(chǎn)電。阿奇霉素濃度為10μg/mL時,促進MFC產(chǎn)電最明顯,相比對照組提高了66.0%。
【學位授予單位】：華僑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R378
【圖文】：