趨磁螺菌群體磁性檢測儀的研發(fā).pdf

1、中圖分類號Q竺三：3塑UDC5798碩士學位論文學校代碼!Q堇三三密級公玨趨磁螺菌群體磁性檢測儀的研發(fā)ResearchanddevelopmentofMagnetospirillumgroupmagnetismdetector作者姓名：學科專業(yè)：研究方向：學院(系、所)：指導教師：副指導老師：霍轉轉生物學微生物學資源加工與生物工程學院劉新星教授楊英杰副教授論文答辯Et期型壘：』：蘭2，答辯委員會中南大學2014年5月中南大學碩士學位論文

2、摘要趨磁螺菌群體磁性檢測儀的研發(fā)摘要：趨磁螺菌因其能形成磁小體而具有趨磁特性，本文致力于自行設計并組裝一種趨磁螺菌群體磁性檢測儀，并以趨磁螺菌MagnetospirillumgryphiswaldenseMSR1為測試對象，利用該檢測儀半定量檢測其群體磁性，以解決趨磁螺菌群體的胞內磁小體形成情況難以表征的困難，為趨磁細菌的磁性表征提供方便、快捷、靈敏的檢測手段。首先，本文基于光散射原理自行構建了趨磁螺菌群體磁性檢測儀，包括磁系統(tǒng)和光電檢

3、測系統(tǒng)。磁系統(tǒng)由永磁體、硅鋼片和純鐵片組成，產生42mT勻強磁場；光電檢測系統(tǒng)由可充電蓄電池、發(fā)光二極管、硅光電池、精密萬用表、支架等構成，分別檢測趨磁螺菌在勻強磁場與光線平行和垂直時的光散射值。所構建勻強磁場用MATLAB偏微分方程工具箱和ANSYS軟件建模并分析后，結果均顯示該磁場為勻強磁場，且磁感應強度的實際值與模擬值無顯著性差異，具有一致性；光電檢測系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性和靈敏性。然后，對Magnetospirillumgryph

4、iswaldenseMSR1的培養(yǎng)條件進行了優(yōu)化研究，以期在具有較高生物量的同時可獲得高產量磁小體。分別探索了接種濃度、裝瓶量、補充鐵源、Zn2等因素對該菌生長及磁小體形成的影響。結果表明，初始接種濃度為l106個／mL時延滯期較短且穩(wěn)定期較長，較為適宜；不充氮氣僅通過裝瓶量控制氧濃度不能滿足該菌生長的需要；在對數(shù)期中期補充鐵源可以有效增加磁小體產量，平均每個菌體增加43個磁小體；補充zn2不但不能提高最大生物量和磁小體產量，卻擾亂磁小

5、體鏈狀。最后，本文利用以上檢測儀檢測MSR1群體磁性，以驗證儀器性能。制備梯度樣品，使含磁小體菌體占總菌體百分比分別為0％，20％，40％，60％，80％，100％，并測其在平行與垂直磁場下的光散射值，分別記為OD，，和ODJ，定義磁性物理量：Cm。g=(OD／／／OD)1。結果顯示，含磁小體菌體百分比與Cm。。呈線性相關，一元回歸方程為y=22029x00519，R09383；經F檢驗，回歸方程線性在001水平上具有顯著性：t檢驗的P