抗氧化酶过表达对趋磁螺菌MSR-1耐氧性的影响

在格瑞斯瓦尔德磁螺菌(Magnetospirillum gryphiswa ldense)MSR-1中分别过量表达3种抗氧化酶Fe-超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶HPII,并分析过量表达这3种酶对趋磁螺菌MSR-1耐氧性的影响。通过PCR分别扩增大肠杆菌DH5α的Fe-超氧化物歧化酶(sodB)、谷胱甘肽过氧化物酶(btuE)、过氧化氢酶HPⅡ(katE)基因序列,将前两个片段分别连接到广宿主质粒pBBR1MCS-2上,后一个片段连接到广宿主质粒pBBR1MCS-5上,构建成表达质粒pBBR1MCS-sodB,pBBR1MCS-btuE和pBBR1MCS-katE,将3个质粒通过双亲接合转移的方法分别转入趋磁螺菌MSR-1。3种抗氧化酶过表达对趋磁螺菌MSR-1耐氧性影响的试验结果为过量表达Fe-超氧化物歧化酶对菌体生长影响不明显;过量表达谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶HPII使趋磁螺菌MSR-1致死。上述试验结果表明抗氧化酶系在菌体耐氧过程中的全局协调调控的重要性。     

磁分离仪分离磁性细菌的新方法

磁性细菌胞内可以产生磁性颗粒,因此具有趋磁性,基于这种特性,利用磁分离的原理,本研究开发了一种磁性细菌分离仪,提供了一种分离磁性细菌的新方法。以氧化亚铁硫杆菌为例,使用磁性细菌分离仪进行分离,可以得到强磁菌和弱磁菌。利用透射电镜观察,强磁菌胞内磁性颗粒明显多于弱磁菌;半固体平板磁泳实验也表明强磁菌趋磁性明显强于弱磁菌。各项实验结果表明磁性细菌分离仪可以有效地分离磁性细菌,这是一种分离磁性细菌的新方法,将促进磁性细菌分离培养的研究。     

有望用微生物技术研制磁性壳聚糖

在《壳聚糖材料与生物生产》一中提到磁性壳聚糖材料问题,这里再作点补充。壳聚糖和磁性物质都能通过微生物途径进行生产,各自产生优质产品已展现其潜在的实用性。就磁性物质而言,1975年在美国发现向磁螺菌以来挚整30年,对细菌内所含磁性物质引起注意,细菌内含有两条磁粒长链,     

趋磁螺菌中磁小体链装配相关基因及其功能

趋磁细菌(MTB)依赖于体内磁小体结构在磁场中取向,多个磁小体以一定的组 织形式排列是形成菌体内生物磁罗盘的重要环节．多数趋磁细菌中磁小体成链排列,有效增加了细胞磁偶极矩,从而使菌体表现出在环境磁场中定向的能力．趋磁螺菌M. magneticum AMB－1和M. gryphiswaldense MSR－1中磁小体均沿细胞长轴形成一条磁 小体链．通过对相关基因突变体表型的研究,结合对磁小体链形成过程的实时动态观 察,人们已初步了解MamJ、MamK和MamA等基因在磁小体链装配和维护过程中的功能．本文介绍了近年来趋磁螺菌磁小体链装配过程中重要功能性基因的研究进展,并重点分析了AMB-1和MSR-1中磁小体链装配的差异．     

趋磁细菌W M-1 的培养条件优化研究

采用正交设计实验法研究了趋磁细菌WM-1产磁性细胞的培养条件。并利用L16(44)方案,用16个实验完成了4种培养条件、4个水平的优化工作。研究结果表明,培养基的pH值是影响趋磁细菌WM-1产磁性细胞的重要因素,正交实验结果在90％的置信区间可信。在最优的培养条件下,即pH为7．0,氧气的浓度为4％,m酒石酸:m琥珀酸为1:1,NaNO3 100 mg l-1条件下,磁性细胞的浓度提高到6．5×107 cells ml-1,比优化前提高了约8．3％．趋磁细菌WM-1磁滞回线的测量表明,Hc=230 Oe,Ms=0．9 emu／g dry wt．Cells,及Mr／Ms=0．50。     

磁泳分离细菌新方法的研究

从酸性矿坑水中富集培养分离到的嗜酸氧化亚铁硫杆菌（Acidithiobacillus ferrooxidans,A.ferrooxidans）[1-2] 菌同趋磁细菌具有一定的相似性。通过显微镜观察发现,部分浸矿细菌在外加磁场的作用下具有微弱的趋磁性,基于菌种的这种特性,设计了磁泳分离仪,对其在磁场作用下泳动（磁泳）进行分析,经磁泳后的近磁、远磁菌的生理特性有较大的差异。从用涂布平板法获得的近磁菌纯培养A. ferrooxidans菌体中,分离得到纳米磁性颗粒,能谱分析表明,其主要成分为Fe和O元素。实验结果证明,A. ferrooxidans具有微弱趋磁性,采用磁泳分离该类菌体内含有磁性颗粒的细菌是可行的,这一分离技术的进一步完善和改进将为传统的微生物菌种分离提供一种新型分离技术,也将大大促进趋磁细菌的研究,而且它与浸矿工艺的结合将大大促进我国生物冶金的研究步伐。     

一株胞内合成纳米磁性颗粒菌株的筛选及鉴定

【目的】从聊城东昌湖湖水中分离纯化出一株可合成纳米磁性颗粒的菌株,将其命名为TZ-1。【方法】对该菌株进行形态学研究、分子生物学鉴定,将TZ-1菌株合成的纳米磁性颗粒进行提取纯化,并对菌体和纳米磁性颗粒进行透射电镜(transmission electron microscope,TEM)观察、扫描电镜(Scanning electron microscope,SEM)元素分析,对纳米磁性颗粒进行X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)分析。【结果】经鉴定TZ-1属于伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.)。透射电镜下菌体为杆状,易聚集,有明显的单生鞭毛,有荚膜,在TEM下观察菌体内部有两种电子致密颗粒,较小颗粒分布在菌体细胞膜附近,近似多边形,大小约为60 nm,较大颗粒分布在菌体内部,大小约为180 nm,表面有膜包裹。扫描电镜(SEM)下细胞为杆状,大小与TEM下测量结果一致。SEM下对磁性颗粒进行元素分析,主要为Fe、P、O。根据TEM、SEM、XRD结果推测菌体可合成纳米磁性颗粒。【结论】分离纯化出的菌株TZ-1可合成纳米磁性颗粒,磁性颗粒X射线衍射结果分析知TZ-1合成的纳米磁性颗粒为单斜晶体,主要成分为Fe3(PO4)2·8H2O和Fe3O4。     

从海洋中发现增殖极快的向磁细菌

东京农工大学工学院松永副教授从日本近海分离到的向磁细菌,可在60小时内增殖40倍(约10~6/ml)。向磁细菌具有能感应磁性而游动的性质,能将铁摄人菌体内并在磁微粒子上保留。     

磁选育浸矿菌种新方法的研究--磁泳分离菌种

世界无处不有磁,磁场对整个世界产生着重大的影响。本文通过大量镜检工作,观察到从酸性矿坑水中初步分离培养得到的部分细菌对外加磁场均有微弱的趋磁性。基于菌种的这种特性,设计了磁泳装置用不同的磁场梯度分离细菌,磁泳分离的方法可以初步分离出近磁、远磁菌,这两个菌群的生理特性有着很大的差异,主要体现在其对亚铁氧化和对金属离子的浸出上,远磁菌亚铁氧化活性比近磁菌高将近50%,远磁菌对铜离子的浸出效果也比近磁菌好。近磁菌在强磁性矿物培养基中生长情况较好,而远磁菌在弱磁性矿物培养基中生长情况较好。而且,在近磁菌的纯培养菌体中分离到磁性颗粒。实验结果证明,采用磁泳用于分离体内含有磁性颗粒的细菌是可行并且有效的,这一分离技术和工艺的结合也将大大促进我国生物冶金的步伐。     

趋磁细菌WD—1的超微结构及批量培养方法

报道了趋磁细菌WD－1的超微结构,菌株WD－1的超薄切片清楚地显示了细胞壁（CW）、细胞膜（CM）、细胞内部的聚β－羟基丁酸（poly-β-hydroxybutyrate）和磁小体（Magnetosomes MS)。建立了菌体和磁小体批量培养和收集的方法,经培养每升培养基可获得135mg干菌体。经SEM能谱分析菌体和磁小都含有Fe、AI、Si、P、S、Ca、Zn等元素组分;菌体和磁小体中铁的含量分别为3．07％和84．57％。     

制备硅包覆的磁性微球用于蓖麻叶DNA的提取

目的:采用溶剂热方法合成Fe3O4磁性微球,在其表面进行硅包覆,将其应用于蓖麻叶染色体DNA提取.方法:利用透射电子显微镜(TEM),红外光谱仪(FT-IR),振动磁强计(VSM)对合成的磁性微球进行表征,最后用电泳验证核酸.结果:合成的硅包覆的磁性微球粒径均匀、具有超顺磁性和高饱和磁含量.对蓖麻叶染色体DNA提取,A260/A280达到1.83,产率为0.556mg/g.结论:与传统氯仿-异戊醇抽提法相比,基于硅包覆磁微球的磁目相提取DNA方法具有操作简便,周期短,提取率高,产品纯度高等优点.     

高通量测序方法分析两种草食性淡水螺肠道菌群多样性

淡水螺是水生态系统中重要的生物类群，也是多种寄生虫的中间宿主。肠道菌群在动物能量代谢和抵抗病原体方面起着重要作用。本文分析了耳萝卜螺Radix auricularia和三旋卷丽螺Planorbella trivolvis肠道菌群的多样性。结果表明：在门水平上，耳萝卜螺有23个菌门，以变形菌门 (Proteobacteria，33.63%)、蓝细菌门(Cyanobateria，15.33%)、绿弯菌门 (Chloroflexi，13.95%) 和放线菌门 (Actinobacteria，12.99%)为主；三旋卷丽螺有13个菌门，以变形菌门 (54.88%)、拟杆菌门 (Bacteroidetes，28.49%) 和放线菌门 (7.65％) 为主。属水平上，耳萝卜螺有厚皮藻属Pleurocapsa、硫网菌属Thiodictyon、纤毛菌属Leptotrichia及类诺卡氏菌属Nocardioides等445个属；三旋卷丽螺有Cloacibacterium、OM60NOR5_clade、假单胞菌属Pseudomonas及红杆菌属Rhodobacter等238个属。有93个菌属为两种螺的共有核心菌群 (所有样本中都存在)，其中27个菌属丰度大于0.5%。两种螺肠道菌群结构差异显著 (P=0.027)。PICRUSt功能预测分析表明，两种螺肠道菌群KEGG功能组成相似，氨基酸代谢、碳水化合物代谢及膜转运丰度较大。综上，两种草食性淡水螺肠道菌群多样性较高且差异显著，但有数量较多的共有核心菌群。     

趋磁性细菌的研究与应用现状

趋磁性细菌是一类能够沿着磁力线运动的特殊细菌 ,其细胞内含有对磁场具有敏感性的磁小体 ,它起了导向的作用。国内外已对其分离培养、菌体特性、基因遗传等方面进行了大量研究 ,并探讨了其在传感技术、临床医药、废水处理等多方面的应用 ,大大推动了人类在生物磁学领域的研究进展。     

综述——新型纳米生物材料的研发：磁性纳米材料：化学合成、功能化与生物医学应用

磁性纳米材料,由于其独特的磁学性能、小尺寸效应,被广泛应用于生物医学领域．本文总结了磁性纳米材料的化学设计与合成、表面功能化方法,及其在核磁共振成像、磁控治疗、磁热疗和生物分离等生物医学领域的应用进展．     

磁选育浸矿菌种新方法的研究——磁泳分离菌种

世界无处不有磁,磁场对整个世界产生着重大的影响。本文通过大量镜检工作,观察到从酸性矿坑水中初步分离培养得到的部分细菌对外加磁场均有微弱的趋磁性。基于菌种的这种特性,设计了磁泳装置用不同的磁场梯度分离细菌,磁泳分离的方法可以初步分离出近磁、远磁茼,这两个菌群的生理特性有着很大的差异,主要体现在其对亚铁氧化和对金属高于的浸出上,远磁菌亚铁氧化活性比近磁菌高将近50％,远磁菌对铜离子的浸出效果也比近磁茼好。近磁菌在强磁性矿物培养基中生长情况较好,而远磁茼在弱磁性矿物培养基中生长情况较好。而且,在近磁茼的纯培养茼体中分离到磁性颗粒。实验结果证明。采用磁泳用于分离体内舍有磁性颗粒的细菌是可行并且有效的,这一分离技术和工艺的结合也将大大促进我国生物冶金的步伐。     

人脐血CD133细胞的分离及其体外扩增的研究

目的:探讨免疫磁性纳米粒子分离人脐血CD133细胞的方法,了解分离出的CD133细胞在体外短期培养中的变化及其在体外扩增的可能性。方法:通过化学沉淀法制备具有超顺磁性的r-Fe_2O_3纳米粒子,在其表面包裹具有生物亲合性的二氧化硅,并在其表面通过化学修饰使其成为生物功能化的磁性纳米粒子。再通过一定的化学连接方法将单克隆抗体CD133连接到生物功能化的磁性纳米粒子表面使其成为免疫磁性纳米粒子,然后利用自制的免疫磁性纳米粒子从单个核细胞中分离出CD133细胞,并分别对单个核细胞和CD133细胞在体外短期培养中的动态变化进行了初步观察和比较。结果:经免疫磁性纳米粒子分离的脐血中CD133细胞平均数为(5±1．4)×10~7/ml,占单个核细胞数的(3±0．3)%;单个核细胞(对照组)和CD133细胞(实验组)分别进行红、粒系集落扩增培养14天、21天,实验组中两种造血祖细胞集落扩增倍数都明显高于对照组(P＜0．01)。结论:使用自制的免疫磁性纳米粒子能较好的分离脐血中的CD133细胞,分离与纯化出来的CD133细胞不仅细胞活力不受影响,而且与单个核细胞相比具有更强的增殖能力。     

基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗研究进展

磁性纳米材料具有独特的磁学性质，可响应外磁场，产生力、热等效应。如在静磁场下将药物磁靶向递送至肿瘤部位；低频交变磁场下可将纳米药物主动渗透至病灶部位，实现瘤内均一分布；中频交变磁场作用下磁滞损耗产生热和增强的活性氧，用于肿瘤治疗。磁性纳米材料同时具有尺寸依赖的磁学性质以及表面多功能化等特点，可将磁靶向、分子靶向以及磁热疗联合。此外，磁性纳米材料具有磁共振成像性能以及纳米酶催化特性，使其在肿瘤诊疗一体化治疗方面获得了广泛应用。近年来，纳米给药系统不断被优化，基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗也得到了长足的发展。鉴于此，本文围绕提高靶向肿瘤治疗效果，从磁靶向药物治疗、被动靶向磁热疗和主动分子靶向磁热疗、纳米酶特性以及诊疗一体化应用等几方面出发，综述了基于磁性纳米材料的肿瘤靶向治疗研究进展。     

纳米磁性颗粒标记的免疫层析法定量检测人乙型肝炎表面抗原

目的:应用纳米磁性颗粒标记的免疫层析法,研制可应用于乙肝表面抗原(HBsAg)快速定量检测的层析试纸条。方法:用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)交联的方法标记纳米磁珠,喷膜仪喷点硝酸纤维膜;根据双抗体夹心法原理建立免疫层析试纸条,对HBsAg特异性抗体捕获的磁信号进行检测,并对磁信号检测结果进行统计学分析和评价。结果:建立了HBsAg纳米磁性免疫层析试纸条,最低限度检测为0.1 ng/mL的HBsAg抗原,检测灵敏度达到了同类产品ELISA分析法的标准,且检测时间控制在5 min内;经检测临床血清标本证实,该方法可根据磁信号定量检测乙肝患者血清中HBsAg的浓度。结论:HBsAg纳米磁性免疫层析方法具有简单快速、灵敏度高的特点,可应用于临床血清样本中HBsAg的检测;该方法为体内极微量抗原抗体的快速检测建立了新模式。     

真养产碱杆菌聚羟基烷酸合成酶基因在欧文氏菌中的表达

将含有真养产碱杆菌(Alcaligenes eutrophus)合成聚羟基烷酸(PHA)基因(phaCA3)的质粒pTZl8U—PHB改造成为具有卡那霉素抗性的质粒pJMCl．并以电击法将pJMCl引入利用碳源广泛的胡罗卜软腐欧文氏茵(Erwinia carotovora)非致病菌系(Eccl3B)中,phaCAB可获得高效表达,膨大的转基因菌[Eccl3B(pJMCl)]细胞内几乎充满PHA颗粒。以蔗糖为碳源,初步在5L发酵罐中对转基因菌进行分批补料培养35h,菌体干重达28g／L,PHA占菌体干重的68％,具有生产潜力。将该菌合成的PHA提取纯化(纯度达99％)后,进行核磁共振分析,发现它只有单一的聚-β-羟基丁酸(PHB)组分。     

丙酸积累对薛氏丙酸杆菌生长及产酸的影响*

报道丙酸积累对维生素B12产生菌Propionibacterium shermanii生长及丙酸产生的影响,在初糖浓度6％,pH6.5的批次发酵条件下,测定了该菌的耗糖、产酸和茵体生长曲线。发酵24h后,培养基中添加1％、3％和6％的丙酸,发酵结束时菌体干重只有对照的75．2％、65．4％和52.9％,产酸是对照的79.3％、69．2％和39．3％。加入6％的丙酸不能完全抑制耗糖和产酸。部分解除丙酸抑制可使菌体干重增加60％。