甲醇和乙醇微生物传感体系的研究

论文摘要

第一章:简述了生物传感器及微生物传感器的工作原理、组成、分类及特性。并简单介绍微生物传感器的研究进展。着重对微生物细胞固定化的方法和载体,以及近年来出现的新型纳米材料碳纳米管在生物传感器方面的应用进行简要总结。第二章:通过对碳纳米管的荧光光谱、红外光谱的分析,考察碳纳米管是否被功能化。采用溶胶—凝胶包埋法,制备固定化小球,就微生物细胞不同固定化方法和载体进行实验比较。对影响溶胶—凝胶固定化的添加剂二氧化硅（SiO2）、碳酸钙（CaCO3）、海藻酸钠等浓度进行了考察,得出添加剂最佳浓度为:1.5%海藻酸钠、4%SiO2、0.3%CaCO3。并对固定化颗粒密度、通透性、机械强度及菌体包埋量等性能做评价。第三章:筛选出一株能同化乙醇的菌株,经实验室扩大培养后采用有利于微生物细胞生长的溶胶—凝胶包埋法将其制备成固定化小球。就乙醇菌的不同固定化条件进行实验比较,得出一种最佳乙醇菌固定化方法,即以10%聚乙烯醇为包埋主要载体,添加1.5%海藻酸钠防止固定化小球间粘联,加入0.01g功能化的碳纳米管来增加菌体吸附量,增强固定化小球通透性。将得到的固定化乙醇氧化菌小球与溶解氧电极组合,建立一种乙醇微生物传感体系。考察了温度、pH、盐离子浓度、菌种保存时间等对该传感体系的影响。该体系能够检测0.002%-0.2（V/V）范围内乙醇,RSD=6.3%。第四章:筛选得到一株好氧型甲醇氧化菌,经实验室扩大培养后,采用溶胶—凝胶包埋法将其固定。固定化颗粒与溶解氧电极组合,建立一种微生物甲醇传感体系。并考察温度、pH、盐离子浓度、菌种保存时间等实验条件对微生物甲醇传感体系的影响,该体系可以检测0.002%-0.3（V/V）范围内甲醇,RSD=4.24%。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 综述
• 1.1 生物传感器
• 1.1.1 生物传感器的组成与工作原理
• 1.1.2 生物传感器的主要分类
• 1.2 微生物传感器
• 1.2.1 微生物传感器的组成与特点
• 1.2.2 微生物传感器的分类
• 1.2.3 微生物传感器研究进展与应用
• 1.2.4 微生物细胞固定化方法
• 1.2.5 微生物细胞固定化载体
• 1.3 立题背景与研究内容
• 参考文献
• 第二章 微生物细胞固定化
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验试剂和仪器
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 多壁碳纳米管（MWCNTs）透射电镜（TEM）图
• 2.3.2 分散性实验
• 2.3.3 MWCNTs荧光光谱图
• 2.3.4 MWCNTs傅立叶红外（FTIR）光谱图
• 2.3.5 海藻酸盐固定化方法比较
• 2.3.6 PVA固定化方法比较
• 2.3.7 影响小球成球的因素
• 2.3.8 固定化细胞性能的评价
• 2.4 结论
• 参考文献
• 第三章 乙醇的微生物传感体系的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验仪器和试剂
• 3.2.2 实验装置
• 3.2.3 实验原理
• 3.2.4 实验方法
• 3.3 微生物乙醇传感体系的研制
• 3.3.1 乙醇菌培养方法
• 3.3.2 菌悬液的获得
• 3.3.3 菌体固定化
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 包埋法固定化试剂对细胞活性的影响
• 3.4.2 温度对微生物乙醇传感体系的影响
• 3.4.3 pH对微生物乙醇传感体系的影响
• 3.4.4 菌种保存时间对微生物乙醇传感体系的影响
• 3.4.5 盐离子浓度对微生物乙醇传感体系的影响
• 3.4.6 标准曲线
• 3.5 干扰实验
• 3.6 结论
• 参考文献
• 第四章 甲醇微生物传感系统的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验仪器和试剂
• 4.2.2 实验装置和方法
• 4.2.3 甲醇微生物传感体系的研制
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 温度对微生物甲醇传感体系的影响
• 4.3.2 pH对微生物甲醇传感的体系影响
• 4.3.3 盐离子浓度对微生物甲醇传感体系的影响
• 4.3.4 菌种保存时间对微生物甲醇传感体系的影响
• 4.3.5 标准曲线
• 4.4 干扰实验
• 4.5 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表论文
• 致谢
• 个人简历