1、文献阅读 趋磁细菌的应用,汇报人： 吴慎剑 汇报时间：2012.11.26,目录,1.磁小体在微型流体孔道中的自由泵运输机制2.从AMB-1趋磁细菌中提取的含有特殊磁小体的三磷酸鸟苷酶3.趋磁细菌上金离子和铜离子的生物吸附平衡及其动力学,磁小体在微型流体孔道中的自由泵运输机制,摘要：磁小体在微型流体运输中的应用提供了一种新的方法，它能够达到一个新的自由度，用于在很小空间内按次序合成、预备或分析步骤中。传统方法得到的流体在固体间比较湍急，与传统方法不同的是，利用磁小体在微型孔道里运输可以消耗更少的试剂，并且使反应系统更小更简单。在沿运输方向上排列好贮主细胞，各种作用剂反应可以更加迅速。在这里，我
2、们推出了一个在微型流体中具备自由阀门和泵的磁小体的运输系统。我们创造了一个简单高效、带磁场的柔性结构，这个结构由一个外加磁铁来制造磁场。这样，就可以制作一个被动而简单的方法可以运作的结构。最重要的是，这样的布局是基于一个微小的管内，而这个管内流体和磁性零件是分开的。这种管本身是一次性使用，并且它在进行重要反应之前可以被替换，这样可以通过隔离磁性运输道具而减少样品对反应的污染。这样的装置的布局经过电脑模拟颗粒轨迹彻底考核的，得到的结果也是经过微型实验证实的，而结果显示它在30磁带的磁场可以达到一个5mm/s的速度。因此，我们制造了一个微型流体运输装置，而这个装置利用了磁小体在微量系统中的优势，成
3、为一个简单实用的技术，比如应用在生物分析的目的上等。,从AMB-1磁电螺旋型趋磁细菌中提取的具有特殊磁小体的三磷酸鸟苷酶（GTP）,摘要：趋磁细菌可以生产胞内囊泡，而这种囊泡内含有单域磁体结晶。虽然很多蛋白质都是从胞内囊泡薄膜产生的，但是有五种蛋白质只能从这种薄膜得到。比如一种结核分枝杆菌蛋白质，它专门生产甲基汞化硫酸酯16（Mns16），是磁小体蛋白质里含量最高的。为了确认它的功能，我们克隆并排列了AMB-1磁小体螺旋菌的基因。这个过程是非常成功的，在做完了环丙烯酰胺空间电泳之后，我们测出了这种蛋白质的N末端氨基酸顺序，而基因排列顺序是利用聚合酶连锁反应基因巡查法得到的。Mns16含有一种公
4、认的ATP/ GTP结构。重组的带红细胞凝聚素标记的Mns16在大肠杆菌可以表达和纯化。重组的Mns16蛋白可以结合GTP并表现出GTP酶的活性。GTP是在研究Mns16催化三磷酸核苷酸水解过程中首选的酶作用物。实验结果显示GTP酶是一种在Mns16磁小体薄膜局部上具有一些新特性的蛋白质。Mns16蛋白质的特性和参与胞内囊泡构成的小GTP酶相似。此外，GTP酶抑制剂ALF4-的附加物抑制磁小体的合成，这表明GTP酶是磁小体合成的必需物质。,GTP酶活性动力学研究,GTP ase concentration (mM/L),GTPase activity (nmol/ng protein?h),A
5、lF4 对磁小体合成的影响,NaF+AlCl3,趋磁细菌上金离子和铜离子的生物吸附平衡及其动力学,摘要：我们考察了趋磁细菌作为一个在水溶液中吸附金离子和铜离子过程的吸附剂作用。最佳的吸附条件是在最开始的时候，金离子需要PH值在1.0-5.5之间，铜离子需要PH值在2.0-4.5之间，室温，生物的密度为10.0 g/L，吸附时间持续10 min以上。当金属离子的初始浓度为500mg/L时能达到最大的吸附作用，1.0 g（干重）趋磁细菌能分别吸附505.2 mg金离子和493.1 mg铜离子，这是在朗缪尔单一系统模式中实验得到的。金离子和铜离子吸附趋势线在金离子-铜离子体系中反映出一个独一无二的现
6、象，这个现象是对金离子的吸附不断增强，而铜离子相比于它在独立体系来说，它的吸附基本阻断了。当金离子和铜离子的浓度都在80mg/L以下时，废水在经过趋磁细菌处理之后，它们的浓度可以达到1.0mg/L以下，这样的浓度可以达到加拿大环境排放标准（EPS）。并且，所有的动力学数据都能够很好地吻合假设模拟动力模型，且相关系数很高（R2=0.999）。,趋磁细菌的收集,实验步骤,含金属离子溶液的制备,最适吸附条件探索实验,金、铜离子混合溶液吸附实验,吸附动力学实验,金属离子吸附率计算,单位细菌离子吸附量,总吸附率,PH值对吸附率的影响,温度对吸附率的影响,细菌浓度对Y（%）和qcq（mg/g)的影响,离子
7、浓度对金离子-铜离子混合溶液吸附的影响,温度对金离子-铜离子混合溶液吸附的影响,结论与讨论,最适吸附条件及细菌浓度,在离子浓度在500mg/L以下时，金离子和铜离子吸附率相近；当金离子和铜离子同时存在时，金离子吸附率远大于铜离子的吸附率。,由于趋磁细菌对金离子和铜离子高度吸附性，我们可以从废水中回收金元素和铜元素，在两者混合的溶液中可以优先回收金元素。这种方法不仅简单高效而且环保。,思考：本篇文章的优点在于考虑影响吸附率的因素较多，也做了较多组的实验，总体上来说实验设计思路比较严谨。对于本篇文献我有几个思考如下： 趋磁细菌有没有对其他的金属离子也有吸附作用，如果有条件的话，应该做它对铁、锌、锰、铝等离子的吸附实验。 假如废水中金属离子浓度过高，有可能影响到趋磁细菌的生长？在实际应用中是否应该采取一些前处理，例如膜过滤或化学反应以降低其高浓度。 趋磁细菌大多是微好氧或厌氧微生物，在废水处理中如何保证其低氧环境，例如密闭、加入一些耗养微生物或者采取加热使氧气逸出的方法来降低氧浓度。,THANK YOU,
