口腔种植材料表面特性与生物膜形成研究进展

人类口腔环境为微生物提供了适宜生存的条件,多种微生物在牙齿表面形成了由基质包裹相互粘附的口腔生物膜,口腔生物膜是口腔微生物生存、代谢和致病的基础。随着1965年Brnemark种植体在临床上的成功应用,种植相关材料周围致病菌导致的种植体周围炎成为种植修复最常见的并发症之一,影响种植修复的远期效果。种植体周围炎引起了许多关注,并且口腔种植材料表面的特性和口腔生物膜的形成密切相关。本文就种植材料及天然牙齿表面的生物膜形成、种植材料表面特性对口腔生物膜及细菌粘附的影响因素、增强种植材料抗菌性能的方法以及未来的研究方向等作一综述。     

海洋沉积物微生物介导有机碳转化研究进展

海洋沉积物是地球上最大的有机碳库,其中生存的微生物总量大、分布范围广、类群多样、代谢方式复杂,并共同构成海洋沉积物微生物组。海洋沉积物微生物组介导的有机碳降解与矿化过程不但能为沉积物中的生命活动提供物质和能量,也能参与调控碳循环过程,并在长时间尺度上对地球气候系统产生重大影响。沉积物中的有机碳在复杂多样的微生物代谢活动下被逐步降解,其最终的矿化过程与不同的电子受体消耗相偶合,并形成对应的地球化学分区。研究海洋沉积物微生物及其介导的有机碳转化过程对我们深入认识沉积物中的元素循环过程,并进一步评估其对整个地球系统的影响具有重要科学意义。本文对海洋沉积物微生物组的体量、包含的微生物多样性、代谢活性以及在不同地球化学分区中主要的微生物类群和代谢机制进行综述,最后基于研究现状展望了海洋沉积物微生物组的未来研究方向。     

青藏高原湖泊沉积物中有机碳组分构成及其对微生物群落结构的影响

【目的】探究湖泊沉积物中有机碳组分构成及其对湖泊微生物群落结构的影响。【方法】本研究采集了青藏高原29个湖泊共81个沉积物样品,通过硫酸水解法分析样品中易降解和难降解有机碳含量及其与环境变量之间的相关性;同时使用高通量测序技术分析样品中原核微生物和真菌群落的多样性和组成及其与易降解和难降解有机碳含量的相关关系。【结果】本研究的青藏高原湖泊沉积物中易降解有机碳Ⅰ(labile organic carbon Ⅰ, LOCⅠ)、易降解有机碳Ⅱ(labile organic carbon Ⅱ, LOCⅡ)和难降解有机碳(recalcitrant organic carbon, ROC)的含量分别为0.03–29.62 mg/g、0.02–23.38 mg/g和0.64–75.72 mg/g,ROC是沉积物有机碳的主要组分(占比为54.97%±19.50%)。LOCⅠ含量与海拔、总氮、总磷、钙离子、活性钙和活性铁含量显著相关(P<0.05);LOCⅡ含量与总氮、钙离子和活性钙含量显著相关;而ROC含量与海拔、总氮、总磷、钙离子和活性钙含量显著相关。其中,钙离子和活性钙的浓度与3种有机碳组分...     

医用纳米金属及其氧化物的制备、性能与抗菌应用研究进展

抗生素在临床抗菌中发挥越来越重要作用,然而,其滥用也带来了毒副反应、出现耐药病原、免疫力降低等问题,临床亟需新的抗菌方案。近年来,纳米金属及其氧化物由于广谱抗菌活性而受到广泛关注,纳米银、纳米铜、纳米锌及其氧化物等逐渐应用于生物医用领域。本文介绍了纳米金属材料分类和导电、超塑延展、催化、抗菌等基本性能;概述了物理法、化学法和生物法等常见制备技术;总结了细胞膜、氧化应激、破坏DNA和降低细胞呼吸等4种主要抗菌机理;并综述了纳米金属及其氧化物的尺寸、形状、浓度和表面化学特性对抗菌有效性的影响以及细胞毒性、遗传毒性、生殖毒性等生物安全性的研究现状。尽管目前纳米金属及其氧化物已在医用抗菌、癌症治疗等临床领域得到应用,但诸如绿色制备工艺开发、抗菌机理完善、生物安全性改进以及应用领域拓展仍有待深入探索。     

土壤增温降低亚热带森林土壤可溶性有机碳数量和质量

土壤可溶性有机碳(DOC)是森林土壤碳库中最活跃的部分,其对气候变暖的响应将深刻影响森林生态系统碳循环。本研究基于亚热带常绿阔叶林野外增温实验平台,原位收集土壤溶液,结合紫外可见光谱、红外光谱和三维荧光光谱分析,探究土壤剖面DOC通量及组成对增温(+4℃,1年)的响应。结果表明：土壤DOC通量在土层之间没有显著差异。土壤DOC主要由2个类腐殖酸组分和1个微生物代谢产物组分组成。与对照相比,增温显著降低了土壤DOC通量,降低了土壤溶液芳香化指数和疏水组分比例,增加了小分子碳水化合物的含量。此外,增温还提高了表层土壤(0～10 cm)类腐殖酸组分的相对贡献,增加了深层土壤(30～40 cm)微生物代谢产物组分的相对贡献,这在一定程度上表明变暖加速了深层土壤微生物周转。总体来说,土壤增温降低了亚热带常绿阔叶林土壤DOC数量,使DOC结构趋于简单。     

地下水脱卤过程中的微生物种间代谢互作：提高原位氯代烯烃厌氧脱氯效能的有效途径

有机卤呼吸细菌(organohalide-respiring bacteria, OHRB)在氯代烯烃污染地下水的原位生物修复中扮演着关键性的角色,提高其丰度及活性对氯代烯烃的完全去除具有重要意义。在实际环境中,有机卤呼吸细菌往往与多种微生物共存,微生物种间代谢互作现象十分普遍,有机污染物的完全无害化往往需要通过微生物菌群的协同代谢作用来实现。因此,本文围绕微生物种间代谢互作进行综述,对目前获得的脱氯微生物菌种资源及脱氯机理进行了回顾,重点阐述了专性OHRB、非专性OHRB和非OHRB的种间代谢互作行为及机制,并提出以种间代谢互作为指导进行合成微生物群落的构建来有效提高氯代烯烃厌氧生物降解效率,为实现环境氯代烯烃类有机污染物的快速、彻底无害化提供理论指导。     

微生物种间直接电子传递机理及应用研究进展

微生物胞内产生的电子转移到其他电子受体而获得能量的过程称为微生物胞外电子传递,其中,另一微生物作为电子受体时发生的电子传递称为微生物种间电子传递。根据微生物种间电子传递机制,可分间接种间电子传递和种间直接电子传递。由于种间直接电子传递不需要其他物质介导,因此较间接种间电子传递效率更高、能量利用更高。本文系统阐述了微生物进行胞外电子传递的机理及应用,重点分析了种间直接电子传递机理,并概述种间直接电子传递应用领域,为寻找更多电连接的微生物群落以及应用微生物提供参考。     

蛋白纳米颗粒与细胞力电平衡

人体细胞的生命活动依赖于膜电位极化和胞内外离子不对称动态平衡(也称生物渗透压平衡)。膜电位改变及离子含量组成变化均参与了细胞对环境理化刺激的应激反应,调控其对环境改变的适应。最近的研究发现：人体血浆及细胞内的蛋白纳米颗粒变化参与了细胞膜电位的调控,与细胞内外离子的重新分布及跨膜渗透压的改变密切相关。电压依赖离子通道的激活及开放程度,是诱导细胞离子重新分布的重要调控机制,其活性与蛋白纳米颗粒调控的膜电位改变密切相关,且离子组成也参与了蛋白纳米颗粒吸附离子诱导膜电位变化的调节。因而,蛋白纳米颗粒是调控细胞膜电位平衡及生物渗透压平衡的重要物理机制,这一协同调控的力电活动与多种与蛋白纳米颗粒相关疾病的发生及治疗密切相关,该机制的阐明能为解析当前多种临床疑难疾病的发病机制提出新的研究方向。     

铝佐剂的吸附作用及其在疫苗中的应用

铝佐剂(aluminum adjuvant)是人用疫苗生产中应用最广泛的一种佐剂,已使用了近百年。随着研究者对铝佐剂的研究深入,人们对铝佐剂的理化性能、吸附效果、吸附后抗原结构及稳定性变化的了解越来越全面。缓冲溶液、pH、离子强度及其他相关辅料影响铝佐剂对疫苗抗原的吸附作用和吸附后抗原结构的稳定性。这些吸附条件的变化对改进疫苗制剂配方、优化疫苗生产工艺提供重要参考。同时,随着多种新型疫苗的研发,疫苗对佐剂的要求越来越高。新型纳米铝佐剂和复合佐剂因具有较高的免疫增强功能成为铝佐剂研究的新方向。现就目前常用铝佐剂的理化性能、铝佐剂对抗原的吸附作用、吸附对抗原结构稳定性的影响及新型铝佐剂的研究作一概述。     

有机相中吸附态固定化脂肪酶催化月桂酸与2—辛醇酯化反应的催化性能研究

本文研究了有机相中吸附在载体6201,102,分子筛、硅藻土、玻璃微珠等上的脂肪酶催化月桂酸与2—辛醇酯化反应的催化活力,关联出载体吸附水量与其固定化脂肪酶活力的关系。并考察了系统含水量、缓冲溶液的pH值、离子强度、反应温度、底物浓度、溶剂等因素对固定化脂肪酶催化活力的影响。在有机相中各最适条件下,载体的吸附性越强,其吸附的脂肪酶催化酯化反应的活力也越高。