海洋微生物微包埋技术的建立 ——单分散海藻酸钠微球的制备及其应用研究

论文摘要

本文利用自制的微流装置,成功制备了粒径从45–175μm的单分散海藻酸钠微球,并对微球制备过程进行了优化。该装置制备的微球不但粒径均一,而且固化过程简单易行。实验发现,流动相流速、分散相流速以及分散相浓度3-5%（w/v）对微球粒径有着明显的影响。此外,微球的固化方式以及固化液的浓度对微球的形态有着明显的影响。实验对海藻酸钠微球性质进行了研究,研究发现,微流法制备的海藻酸钠微球适合应用于海洋微生物的包埋培养,并且通过荧光显微镜和流式细胞仪可以检测微生物在海藻酸钠微球中的生长状况。在微流法制备天然聚合物微球的方法中,微球的固化过程和制备过程都是分开进行的,并且微球的形态很大程度上受到固化液的影响[1-3]。本实验设计了一种新的微流装置,制备了粒径均一的海藻酸钠微球。这种新装置依赖于共轴微流装置[1],实现了固化过程和微球制备过程的同步进行,使单分散微球的形态更容易控制。实验发现,当流动相流速小于60mL/h,分散相的流速小于0.2mL/h,海藻酸钠浓度小于2%（w/v）时,均无法获得单分散性海藻酸钠微球。在微球的固化过程中,只有当固化液（2%CaCl2与甘油配比）中氯化钙与甘油的比例等于2:1时,才能得到形态稳定,规则的球形微球。研究海藻酸钠微球的性质发现,微球具有良好的机械稳定性,随着储存时间的延长,微球保持完好的球形和光滑的表面形态;3%的海藻酸钠溶液制备的微球,以牛血清白蛋白作为大分子物质的扩散模型,采用扩散介质溶液中蛋白浓度的变化来表征大分子物质在海藻酸钠微球中的扩散行为,实验发现,海藻酸钠微球具有良好的通透性;研究pH值对海藻酸钠微球稳定性及微球粒径大小的影响时发现,当pH值小于4时,微球粒径明显开始变小;当pH值大于5时,微球粒径基本不发生变化;当pH值大于7时,微球粒径明显变大,但是在不同pH值条件下,微球都保持良好的球形,表面光滑,没有出现破损的状况。本试验将制备的单分散海藻酸钠微球应用于海洋微生物的包埋培养,以哈维氏弧菌SF-1为模式海洋菌,通过扫描电子显微镜、荧光电子显微镜以及流式细胞仪对海洋微生物的包埋状况和生长状况进行研究,实验发现,经过包埋培养后的海洋微生物,可以在微球能形成菌落,生长状况良好。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 0 前言
• 0.1 粒径均一聚合物微球的制备方法
• 0.2 单分散微球的研究方法
• 0.3 单分散聚合物微球的应用
• 0.4 目前存在的问题和展望
• 0.5 本实验的目的和意义
• 1 微流法制备微球方法的建立及条件优化
• 引言
• 1.1 实验
• 1.1.1 实验材料
• 1.1.2 实验仪器
• 1.1.3 实验方法
• 1.1.3.1 实验装置的制备及实验原理
• 1.1.3.2 海藻酸钠微球的制备及其条件优化
• 1.1.3.3 海藻酸纳微球的粒径测定及粒径分布的研究方法
• 1.2 结果与讨论
• 1.2.1 微球制备条件的优化
• 1.2.2 海藻酸钠微球的粒径及其分布
• 1.2.3 流动相流速对微球粒径大小及粒径分布的影响
• 1.2.4 分散相流速对微球粒径大小及粒径分布的影响
• 1.2.5 海藻酸钠浓度对微球粒径大小及粒径分布的影响
• 1.2.6 固化液浓度对微球形态的影响
• 1.3 本章小结
• 2 海藻酸钠微球的性质研究
• 引言
• 2.1 实验
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验原理及方法
• 2.1.3.1 海藻酸钠微球稳定性的研究方法
• 2.1.3.2 海藻酸钠微球通透性的研究方法
• 2.1.3.3 pH 值对海藻酸钠微球粒径大小的影响的研究方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 海藻酸钠微球的稳定性研究
• 2.2.2 海藻酸钠微球的通透性研究
• 2.2.3 pH 对海藻酸钠微球粒径大小的影响
• 2.3 本章小结
• 3 海洋微生物的培养及生长检测
• 引言
• 3.1 实验
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验仪器
• 3.1.3 实验原理及方法
• 3.1.3.1 培养基配置及菌株的获得
• 3.1.3.2 荧光染料对海洋微生物生长活力影响的研究
• 3.1.3.3 微生物的微包埋培养
• 3.1.3.4 荧光显微镜对海洋微生物生长状况的检测
• 3.1.3.5 流式细胞仪对海洋微生物的检测
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 荧光染料对微生物生长活力的影响
• 3.2.2 海洋微生物的包埋
• 3.2.3 荧光显微镜对海洋微生物生长状况的检测
• 3.2.4 流式细胞仪对海洋微生物生长状况的检测
• 3.2.4.1 流式细胞仪对不同菌浓度的检测
• 3.2.4.2 流式细胞仪对不同培养时间微生物生长状况的检测
• 3.3 本章小结
• 4 总结
• 引言
• 4、1 结论
• 4.2 创新点
• 4.3 不足及后续研究工作的建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 发表的学术论文及获奖状况