固定化微生物在生物膜式生化需氧量传感器中的应用现状

生化需氧量(Biochemical oxygen demand,BOD)微生物传感器是一种快速检测水样中有机污染物含量的设备,固定化微生物是其核心部件之一,对其稳定性、响应时间、使用寿命及实际应用范围等性能有着重要影响。生物膜式BOD传感器较其他类型的BOD微生物传感器具有结构简单、灵敏度高、响应时间短等优点,受到广泛的研究和应用。本文主要针对固定化微生物在生物膜式BOD传感器中的应用情况,概述较典型的微生物固定化方式的原理、特点及应用;总结几类应用较多或具有较好前景的载体材料,并讨论载体特性与传感器性能之间的关系;综述微生物在该领域的应用现状;简要介绍生物膜式BOD传感器的实际应用及商业化现状,比较其与另外几种BOD微生物传感器的优缺点;分析生物膜式BOD传感器中固定化微生物现存的一些问题及其发展趋势。     

DNA生物传感器:缓慢的传感器?

近几年来,酶传感器、免疫传感器及微生物传感器等发展较为成熟,而DNA生物传感器的研究相对较少。文章从核酸杂交的原理出发介绍了DNA生物传感器的工作原理,举例说明了电化学、光学和声学等几种典型的DNA生物传感器,指出了其固有的优缺点,肯定了DNA传感器发展前景。     

DNA生物传感器进展

近几年来,酶传感器、免疫传感器及微生物传感器等发展较为成熟,而DNA生物传感器的研究相对较少.文章从核酸杂交的原理出发介绍了DNA生物传感器的工作原理,举例说明了电化学、光学和声学等几种典型的DNA生物传感器,指出了其固有的优缺点,肯定了DNA传感器发展前景.     

生物传感器在微生物检测中的应用

生物传感器的产生在医药卫生,食品检验和环境监测等领域引起了一场革命,其简单,快速和准确的特点超越了以往诸多分析手段。本文介绍了生物传感器概念,介绍了生物传感器在微生物检测中的应用。     

DNA生物传感器在环境污染监测中的应用

基于生物催化和免疫原理的生物传感器在环境领域中获得了广泛应用.近年来,随着分子生物学和生物技术的发展,人们开发了以核酸探针为识别元件,基于核酸相互作用原理的DNA生物传感器.该传感器可用于受感染微生物的核酸序列分析、优先控制污染物的检测以及污染物与DNA之间相互作用的研究,在环境污染监测中具有潜在的巨大应用前景.简要介绍了核酸杂交生物传感器的基本原理及其在环境微生物和优先控制污染物（priority pollutant）检测中的应用研究进展.     

利用生物传感技术研究微生物底物间相互作用

建立了以生物传感技术为基础的微生物代谢研究的新方法。以微生物传感器的响应表示微生物对底物的外源呼吸,采用动态响应模型(初始响应斜率R_x=dI/dt),迅速获得细胞相对呼吸速率,由此观察到苯酚和葡萄糖作为共存底物时在不同的微生物代谢过程中表现不同的相互作用类型(抑制、协同或无作用)。传统的底物降解实验与生物传感器法所得结果相吻合。     

适配体传感器在微生物检测中的应用

适配体是一类特异的核酸序列,具有靶分子广、特异性强、稳定等优点.该类核酸分子在体外通过SELEX(systematic evolution of ligands by exponential enrichment)技术(系统进化的指数富集技术)鉴定和筛选得到.相对于抗体,适配体为诊断和检测分析系统中的识别配基提供了另一个选择.适配体生物传感器是将生物识别元件和信号转换元件紧密结合,从而检测目标化合物的分析装置.适配体生物传感器在微生物检测方面具有分析速度快、灵敏度高、专一性强等特点,在微生物检测中显示出良好的应用前景.介绍了适配体、SELEX流程以及适配体传感器,综述了适配体传感器在微生物检测中的应用.     

构建一种基于双启动子模型的特异性检测镉离子的大肠杆菌传感器

为构建一种能够特异性检测镉离子的大肠杆菌荧光报告菌株,本研究通过对检测元件模式和荧光蛋白的筛选后,以蓝色荧光蛋白mTagBFP2基因作为报告基因,使用双启动子模式,构建融合报告载体Pmer::merR-m-Pmer::mTagBFP2-pMD19-T。然后将报告载体转化至E.coli MC4100菌中,构建特异性检测镉离子的微生物传感器,并对此微生物传感器进行了最佳培养基、起始诱导浓度和时间、最适检测范围等相关参数的确定,以及对特异性进行了测定。研究表明,此微生物传感器检测镉离子背景信号低,选定起始菌液浓度为OD600=0.1,于IHMM培养基中诱导2 h为最佳检测条件,检测镉离子线性浓度范围为0.1-75μmol/L,并且只对Cd2+响应,特异性较高。因此,本研究成功构建了能够特异性检测镉离子的生物传感器,为重金属微生物传感器的优化研究工作提供了有用方案。     

适配体传感器检测抗生素的研究进展

抗生素作为一种微生物的次级代谢产物,具有杀死或抑制微生物生长的作用。抗生素的滥用导致了它在食物中的残留量逐年增加。因此,需要建立一种快速灵敏检测方法用于食品中抗生素残留量的检测。核酸适配体传感器因其高选择性、高特异性和高灵敏性等优点而备受关注。同时,借助纳米材料独特的光、电特性,能够进一步提高适配体传感器的性能。本文综述了目前用于抗生素检测的核酸适配体传感器如荧光适配体传感器、比色适配体传感器和电化学适配体传感器等的研究进展。此外,还对该研究领域面临的挑战和未来前景进行了展望。     

基因编码型生物传感器在微生物细胞工厂中的应用进展

合成生物学的迅猛发展推动了微生物细胞工厂中多种复杂化学品的生物合成,但仍存在产量低、生产效率不高等诸多问题。基因编码型生物传感器可以感知细胞内外代谢物浓度及外界环境的波动,产生可测量的信号输出或调控通路中的基因表达水平,具有成本低、操作简单、可再生等优点。目前,基因编码型生物传感器已经成为合成生物学和代谢工程的重要组成部分,是微生物细胞工厂中代谢动态调控及理想表型进化/筛选的强大工具。概述了基因编码型生物传感器的组成及工作原理,重点介绍了基因编码型生物传感器在微生物代谢动态调控及高通量筛选中的最新研究进展,就基因编码型生物传感器设计与构建过程中面临的挑战进行探讨,并展望了其今后的发展方向。     

Flower-inducing and -inhibiting activities of Phloem Exudate from Cotyledons of Pharbitis Seedlings

The flower-inducing and -inhibiting activities of phloem exudate (PE) prepared from cotyledons of Pharbitis seedlings were examined, using apex cultures in vitro from Pharbitis as a bioassay system.The PE was prepared from photoperiodically-induced cotyledons (SD-PE). The SD-PE was subjected to the following fractionations: When the SD-PE was extracted with CHCl₃ and then ethyl acetate, the inducing activity was located in the final aqueous fraction. The activity was localized in the diffusate when the aqueous fraction was dialyzed (molecular weight cut off was 10,000). The diffusate was fractionated by ion exchange chromatography, and flower-inducing activity was found in the fraction adsorbed onto anion exchange resin. When the fraction was applied to a Sep-Pak C18 cartridge, the activity eluted with 25% MeOH. As a result of the above fractionation, activity was increased about 30-fold.The nature of the flower-inhibiting activity of the PE taken from cotyledons exposed to continuous-light conditions was examined (CL-PE). The inhibiting activity was decreased as the cotyledons were exposed to longer dark periods; it appeared to be heat-stable. The CL-PE also inhibited flowering in Lemna. The CL-PE was subjected to the following fractionations: When the CL-PE was extracted with CHCl₃ and ethyl acetate, activity was located in the final aqueous fraction. Activity was localized in the diffusate when the aqueous fraction was dialyzed (molecular weight cut off was 10,000). When the diffusate was fractionated by ion exchange chromatography, the activity was found in the flow-through fraction. When the fraction was applied to a hydroxyapatite cartridge, the activity eluted with 25 mM sodium phosphate buffer. When the fraction was re-dialyzed (molecular weight cut off was 1,000), the diffusate contained the activity. As a result of the above fractionation, activity was increased about 10-fold.     

一株产乙酰酯酶细菌筛选、鉴定及酶学性质研究

【目的】利用筛选培养基,从肉牛瘤胃液中分离筛选产乙酰酯酶的细菌菌株,并研究菌株的产酶特征。【方法】利用厌氧培养技术,以木质素为唯一碳源,筛选并驯化所得菌株。根据菌株16S rDNA序列分析、革兰氏染色、伊红美蓝培养基培养、甲基红试验和柠檬酸盐利用试验,鉴定菌株。采用对-硝基苯乙酯测定酶活力。【结果】筛选得到产乙酰酯酶活力较高细菌菌株RB1,初步鉴定为Escherichia coli。菌株RB1的生长曲线表明,0 42 h为菌株的延迟期,42 60 h为菌株的对数期,60 66 h为菌株的稳定期,66 86 h为菌株的衰亡期。菌株所产乙酰酯酶最适温度为40°C,最适pH为8.0,在最适温度与pH条件下,培养基中添加玉米秸秆粉,乙酰酯酶最高酶活力达到0.52 U/mL。【结论】筛选获得产乙酰酯酶的细菌菌株RB1,其乙酰酯酶活力高于已报道的菌株,是一株具有研究和应用潜力的产乙酰酯酶的菌株。     

产碱性蛋白酶芽孢杆菌的鉴定

通过测量比较在碱性蛋白平板上产生的蛋白水解圈直径,从土壤中筛选到一株高产蛋白酶菌株Bacillus sp.HFBL0079,根据生理生化特性、16S rDNA序列,鉴定为B.amyloliquefaciens。其最适培养温度为35°C-37°C,最适生长pH 8.0,在特定培养条件下16 h达到稳定期,菌体生长和蛋白酶合成同步进行。以大豆分离蛋白为氮源时发酵液具有最高酶活。发酵液在pH 10时具有最高酶活,表明为碱性蛋白酶。该菌株产生的碱性蛋白酶可水解多种天然蛋白质,对胶原蛋白水解度高于其他蛋白质,对羽毛角蛋白也有一定水解能力,提示该酶具有一定新颖性。     

白腐菌紫外诱变选育高产漆酶突变株及其产酶条件研究

以白腐菌为出发菌株,利用紫外线(UV)进行诱变,筛选高产漆酶突变菌株。通过测定致死率绘制出发菌株的致死曲线,采用PDA-RBBR平板变色法进行初筛,ABTS检测酶活对突变株进行摇瓶复筛。结果表明:利用15 w紫外灯在照射距离为30 cm,照射时间为120 s,致死率为72.1%的条件下进行诱变处理,获得一株高产菌株,其酶活提高79.54%,经过5代传代培养,未见酶活下降,具有较好的遗传稳定性,进一步研究了初始pH值,接种量和培养基装液量等对诱变菌株产酶的影响,结果表明在最佳的培养条件pH值6.0,15%的装液量于28℃下,酶活达214.9 U/L。     

人正常腺上皮组织中MUC6基因的表达

应用免疫组织化学和原位杂交方法检测人正常腺上皮中MUC6基因的表达,揭示MUC6基因在正常人腺上皮组织中的分布异质性及其特点.结果显示MUC6基因编码的核心蛋白及其mRNA主要分布于正常胃粘膜胃腺的基底部,上皮细胞无MUC6基因表达,呈细颗粒状,位于细胞核周,胃底、胃窦的表达无区别;十二指肠绒毛上皮内的表达呈弥漫性,均质状,杯状和柱状细胞的表达类似,杯状细胞的粘液滴内未测得MUC6基因产物;空肠、结肠组织中无MUC6基因的表达;胆囊上皮组织内有强阳性MUC6核心蛋白的表达,而宫颈上皮中表达较弱.实验提示MUC6基因的表达存在异质性及器官特异性.     

濒危植物秦岭冷杉补光育苗技术研究

秦岭冷杉种子生活力差、成苗率低(2.2%)是制约种群恢复的薄弱环节。通过对播种后苗期2年连续补光处理,幼苗表现出良好的生长效应,苗高10.5 cm(对照为7.3 cm),地径4.5 mm(对照为2.7 mm),保存率88.6%(对照66.4%),延长了幼苗生长期,增加了苗木生物量积累,加快了苗木培育进程。     

生长激素释放激素和人血清白蛋白融合蛋白的克隆表达

目的:通过与人血清白蛋白(HSA)融合,延长生长激素释放激素(GHRH)在体内的半衰期。方法:根据毕赤酵母偏爱密码子重新设计GHRH的核酸序列,并通过化学合成和重叠PCR法将GHRH的N端与HSA的C端通过一个11肽的接头连接,获得GHRH和HSA融合的全长基因序列。构建pPIC9-HSA-GHRH表达载体,电击转化毕赤酵母GS115感受态细胞,通过表型筛选和诱导表达实验得到蛋白表达工程菌,对表达产物进行分离纯化和生物学活性分析。结果:克隆了HSA-GHRH融合基因,构建了pPIC9-HSA-GHRH融合表达载体;电击转化后通过表型筛选和诱导表达实验得到蛋白表达工程菌;经分离纯化后,对表达产物的生物学活性分析显示其在体内有促进生长的作用。结论:与人血清白蛋白的融合有效地提高了GHRH的表达水平,并延长了GHRH的半衰期。     

云南丽江山慈菇遗传多样性的DALP分析

采用DALP (Direct amplification of length polymorphism) 分子标记技术, 对产自云南的药用植物丽江山慈菇Iphigenia indica (L.) Kunth的9个居群进行DNA指纹检测。筛选出5个引物组合, 扩增共产生131条DNA片段, 其中104 条谱带具有遗传多态性, 约占79 39%, 平均每组引物扩增所得多态条带为20 8, 9个居群平均多态百分率为42 21%。9个居群平均观察等位基因数Na为1 4224, 总Na为1 7939; 平均有效等位基因数Ne 为1 3141, 总Ne 为1 4810; 平均遗传多样性指数H为0 1745, 总H为0 2831; 平均Shannon 多样性指数I 为0 2527, 总I为0 4231; 总基因多样性Ht为0 2831, 居群内多样性Hs 为0 1745, 居群间基因分化系数Gst为0 3834, 即丽江山慈菇有61 66%的遗传变异来自居群内, 38 34%来自居群间, 居群间存在较高水平的遗传分化。滇西北居群的遗传多样性明显高于滇中居群的遗传多样性, 这与滇中地区丽江山慈菇野生资源被大规模挖掘有着直接的关系。     

超声波法提取剑花总皂苷工艺研究

利用超声波法,采用正交实验对剑花总皂苷提取工艺进行研究。结果表明,提取剑花总皂苷的最优条件为:粒度80目,最佳溶剂水,超声时间40 min,溶剂挥干温度80℃,料液比1:20。     

Fe3+络合萃取法从野葛根中分离葛根素

利用Fe3 + 能够和葛根素生成可溶性络合物的性质建立了一种从中药野葛根中萃取葛根素的新型分离方法。以甲醇冷浸从野葛根中提取葛根总黄酮 ,将其进行水解、中和 ,再给水解葛根总黄酮中加入FeCl3 使葛根素与Fe3 + 络合溶解 ,过滤除去其它不溶性物质 ,用盐酸解聚Fe3 + 葛根素络合物 ,则得葛根素粗品 ,将其重结晶可得葛根素。同时 ,利用分光光度法确定了Fe3 + 葛根素络合物解聚的最佳酸度。利用TLC标准品对照、IR和分光光度法对产品进行了定性和定量分析。该方法从葛根中提取葛根素收率为 1 2 % ,纯度为 96 5 % ,具有操作简便、工艺流程简单 ,容易实现工业化的优点。