【摘要】：細(xì)菌生物膜(biofilm)是細(xì)菌耐藥性形成的重要機(jī)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(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,在生物修復(fù)、生物傳感器和廢水處理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在MFC中生物膜的形成對(duì)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(gòu)建基于銅綠假單胞菌的微生物燃料電池。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測MFC輸出電壓、細(xì)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(duì)抗生物膜藥物的響應(yīng)情況,并和常規(guī)抗生物膜藥物檢測方法,如結(jié)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(jìn)行對(duì)比。主要研究結(jié)果如下:1、結(jié)晶紫染色結(jié)果顯示,納米金濃度為10-40μg/mL時(shí),對(duì)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(shí),對(duì)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(duì)照組降低了22.2%。納米金濃度為80μg/mL時(shí),對(duì)銅綠假單胞菌生物膜形成有促進(jìn)作用,生物膜生成量比對(duì)照組提高了11.1%。SEM和CLSM結(jié)果顯示,納米金可以使生物膜內(nèi)菌體間隙擴(kuò)大�；阢~綠假單胞菌的MFC結(jié)果表明,納米金濃度為10-40μg/mL時(shí),促進(jìn)MFC產(chǎn)電。納米金濃度10μg/mL時(shí),促進(jìn)MFC產(chǎn)電最明顯,最大電壓增大455.5%。納米金濃度為80μg/mL時(shí),抑制MFC產(chǎn)電,最大電壓降低25.5%。2、結(jié)晶紫染色結(jié)果顯示,納米銀濃度為5μg/mL時(shí),對(duì)銅綠假單胞菌生物膜的形成有促進(jìn)作用,比對(duì)照組提高了16.7%。納米銀濃度為10-40μg/mL時(shí),對(duì)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(shí),對(duì)銅綠假單胞菌生物膜形成的抑制作用最明顯,比對(duì)照組降低了72.2%。SEM和CLSM結(jié)果顯示,納米銀的添加可以使生物膜內(nèi)的菌體間隙擴(kuò)大,細(xì)菌密度降低。基于銅綠假單胞菌的MFC結(jié)果表明,納米銀濃度為5μg/mL時(shí),抑制MFC產(chǎn)電,最大電壓降低31.4%。納米銀濃度為10-20μg/mL時(shí),促進(jìn)MFC產(chǎn)電。納米銀濃度為10μg/mL時(shí),促進(jìn)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(dòng)時(shí)間增加,分別為9.5 h、21 h、53 h和105 h。3、結(jié)晶紫染色結(jié)果顯示,阿奇霉素濃度為5μg/mL時(shí),對(duì)銅綠假單胞菌生物膜的形成有促進(jìn)作用,相比對(duì)照組增加了7.4%。阿奇霉素濃度為10-80μg/mL時(shí),對(duì)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(shí),對(duì)銅綠假單胞菌生物膜形成的抑制作用最明顯,相比對(duì)照組降低了68.6%。SEM和CLSM結(jié)果顯示,阿奇霉素的添加可以使生物膜內(nèi)的菌體間隙擴(kuò)大,細(xì)菌形態(tài)改變�；阢~綠假單胞菌的MFC結(jié)果表明,阿奇霉素濃度為10-80μg/mL時(shí),促進(jìn)MFC產(chǎn)電。阿奇霉素濃度為10μg/mL時(shí),促進(jìn)MFC產(chǎn)電最明顯,相比對(duì)照組提高了66.0%。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R378
【圖文】：

生物膜形成示意圖

MFC原理示意圖

【參考文獻(xiàn)】

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