微生物生化药学论文
微生物与生化药学是一门先进的分子生物学技术如DNA重组技术,分子克隆技术和生物化学技术来研究生化药物、生物制品的一门新的学科。下文是小编为大家整理的关于微生物生化药学论文的范文,欢迎大家阅读参考!
微生物生化药学论文篇1
探究固定化微生物技术
【摘要】固定化微生物技术是是应用于环境处理的一项新技术,本文通过总结专家学者的研究概述了固定化微生物技术的载体种类及固定化小球的制备方法。
【关键字】固定化微生物技术;载体材料;制备方法
固化微生物技术是20世纪70年代末发展起来的一项现代生物、环境等领域中的新兴技术。该技术是运用物理或者化学等方法,将游离的细胞或酶与固态的非溶性载体相结合,将其限制于有限的空间区域内,使其不溶于水但保持活性,并可反复和连续的使用。它主要包括固定化酶技术和固定化微生物技术。
固定化微生物技术与传统的活性污泥法相比,存在着明显的优势,主要体现在:(1)生产工艺连续化和自动化;(2)污泥产量少,减轻了后期处理污泥的负担,降低工程投资成本和造价;(3)生物密度高,有利于降解有毒有害物质;(4)耐受能力强且易于回收再利用,大多数载体材料市场价格低廉;(5)固液分离效果好,可纯化和保持高效菌种;(6)不会造成环境二次污染;(7)微生物被固定后,细胞内相当于一个反应器,酶系保存完整。
1 固定化载体材料
1.1 固定化材料的性能要求
固定化小球载体材料的选择是固定化微生物技术中的关键步骤之一。其要求成本低廉、易于制成各种形状、抗冲击能力强、性质稳定、对固定的微生物无毒、在常温下固化快、传质性能好、寿命长、小球的基质具有通透性,单位体积的载体固定的微生物的数量多等。
1.2 固定化材料的种类
固定化材质分为三大类:
(1)有机高分子载体,分为天然高分子载体材料和合成有机高分子载体材料。其中天然高分子载体材料包括琼脂、角又莱胶、海藻酸钠、无烟煤、卡拉胶、海藻酸钙、葡萄糖、纤维素、明胶、胶原蛋白等,合成有机高分子载体材料包括离子交换树脂、塑料、聚丙烯酰铵、聚乙烯醇、光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等。天然高分子材料具有无毒性、传质性好、固定化微生物密度高等特点,但是其强度低、抗微生物分解能力较差。可以通过交联剂对其进行稳定化处理。而有机高分子材料抗微生物分解性能好、强度高、性质稳定、对微生物无毒且价格低廉,因而具有很高的利用价值。但其载体聚合物网络的形成条件比较剧烈,对微生物活性有较大影响。
(2)无机载体材料,包括多孔陶珠、红砖碎粒、砂粒、活性炭、玻璃、硅藻土等,无机载体材料具有对微生物无毒,耐酸耐碱,寿命长,机械强度大等优点。
(3)复合载体材料,是将无机载体与有机载体材料相结合,以改进材料的性能。例如Lin等[1]利用海藻酸钙凝胶联合包埋固定黄孢原毛平革菌和粉沫活性炭,用于降解五氯酚(PCP)。实验表明:复合固定化体系比单独固定化体系更加有效地降解PCP,突出了出复合载体材料的优越性。
1.3 比较固定材料性能的实验
熊振胡等人[2]采用包埋法分别以海藻酸钠和PVA作为固定化蛋白核小藻菌微生物的载体,将制成的小球用于城市污水的脱氮除磷试验中,实验表明PVA作为城市污水脱氮除磷的固定化载体更为适合。
杨雪梅,张兰英等[3]选用硅胶、活性炭、大孔树脂三种载体,采用物理吸附法固定蛋白酶,三种固定小球分别对含高浓度蛋白质的淀粉黄浆废水进行水解实验。结果表明,活性炭对蛋白酶的固定率可达到61 .95 %,大孔树脂37 .85 % ,硅胶20 .31 %。所以活性炭对蛋白酶的固定效果最好。
2 固定化有机载体的制备方法
2.1 吸附法
吸附法是应用物理吸附或离子吸附将细胞固定在载体表面或内部,制成非水溶性小球。此方法操作简单,对细胞的活性影响较小,但该法固定的微生物量一定,重复性和稳定性较差,同时载体与微生物的结合强度也不够牢固,容易脱落。往往需要引入亲水和疏水配位体制成载体衍生物。
2.2 包埋法
包埋法是通过沉淀作用、离子网络作用、聚合作用或者改变温度、PH、溶剂使细胞截留在不溶于水的多聚体化合物网络空间中。同时也可保证底物的渗入和产物的渗出。包埋法可分为沉淀包埋法、离子网络包埋法、高分子合成包埋法。该方法操作简单,固定的微生物活性高,制成的小球强度高。此法已在多种废水中做过实验研究[4-5]。
2.3 交联法
交联法是使用双功能或多功能的基团与细胞进行分子间进行交联,连接成网状结构。此法细胞间的结合强度高,物理和化学稳定性强,但是在交联过程中酶的中心构造可能受到影响,且交联剂的价格昂贵,故不常用。
2.4 共价结合法
共价结合法是利用固相支持物表面的反应基团与细胞表面功能团形成共价化学键,形成固定化微生物[6]。
2.5 聚集-交联法
聚凝剂直接与细胞表面的反应基团发生反应形成聚集体,再加入一定量的交联剂进行交联,使彼此联成立体网状结构。此方法微生物浓度高,处理效果较好[6]。
2.6 无载体固定法
在形成微生物适宜的生存环境的过程中,絮凝颗粒形成,有利于微生物之间信息的的传递[7],从而利用微生物之间的代谢协调作用来实现固定。该方法是一种新概念,与其他固定化方法比较,具有操作简单,扩散阻力小,传质效果好,固定过程中对细胞颗粒的整体活性影响较小等优势。将在污水处理中得到广泛的应用[8]。
以上各种制备固定化微生物的方法都有其各自的优点,目前根据实际的情况包埋与吸附法应用的最为广泛,研究的也最多。固定化有机载体的制备主要采用包埋法。交联法由于自身的原因没有推广,有待开发廉价的交联剂。聚合-交联法较其他单一固定化方法有巨大的潜力与优势,必将在今后的环境保护中得到进一步的应用。无载体固定法因方法简单在污水领域有一定的应用。
3 对固定化微生物技术的展望
近年来,固定化微生物技术以其显著的优势引起了人们普遍的关注。但将其从实验室走向实际的废水处理中还存在一定的难度,还有许多问题需要解决,主要有以下5个方面:(1)固定化微生物技术筛选的为单一的优势菌种,具有专一性,但生活中的废水是一个复杂的体系,单一的固定化微生物小球可能无法解决实际问题;(2)目前载体的成本较高、使用寿命短;(3)固定化载体内微生物的浓度无法精确测定,缺乏最佳控制的动力学处理法及运行管理方式;(4)对无机材料与复合材料研究不够,主要集中在有机方面;(5)反应器的设计不合理导致的运行管理费用高。但是随着专家学者对此项技术的不断深入的研究,此上的各类问题将一一解决,固定化微生物技术必将在废水、废气、矿物、土壤中发挥越来越重要的作用。
参考文献:
[1]LIN J E,WANG HY,HICKEY R F. Use of coimmobilized biological systems to degrade toxic organic compounds[J].biotechnol and bioengin,1991,38:273-279.
[2]熊振湖,孔翠珍,刘青春 不同载体固定化藻菌共生系统的脱氮除磷.天津城市建设学院.2005.
[3]杨雪梅,张兰英,张蕾,于宏兵,张玉玲.固定化酶在高浓度有机废水处理中的应用.吉林大学学报.2005.
[4]周定,侯文华,固定化微生物在含酚废水中的应用[J] 环境科学,1990,11(1);2-5.
[5]葛文准,荣文辉.固定化微生物处理氨氮废水[J].上海环境科学.1995,14(4);10-13.
[6]陶慧敏,杨绍宾,张广积.固定化细胞技术在矿业领域中的应用[J].2010.
[7]白凤武.无载体固定化细胞的研究进展[J].生物工程进展,2000,20(2):32—36.
微生物生化药学论文篇2
浅谈临床微生物血培养的标准化
【摘要】临床微生物的血培养标准化是实验室中实验结果可靠性的重要影响指标之一,血培养阳性属于微生物实验室危急值的报告项目。当有微生物进入人体并侵入血液时,微生物会滋生繁殖细菌,使得机体不能够很好地清除这些微生物,导致机体出现异常状况。患者可能会出现菌血症或者是真菌血症,为患者的日常生活带来诸多不便,此时医护人员需要为患者进行采血,并对患者的血液进行血液培养。本文首先介绍了微生物培养的总体要求,其次介绍了微生物培养的要求、采血的要求、以及运送要求,最后介绍了血液培养基的培养周期。临床微生物血培养的标准化是有效降低血液培养出现污染的重要举措,因此加强临床微生物血培养的标准化操作就显得尤为重要了。
【关键词】临床;微生物;血培养;标准化
1引言
人体血液中含有丰富的各类物质,其中有溶菌酶、白细胞和补体等物质,这些物质均可进入人体并且侵入血液,当微生物进入人体使人体的免疫功能无法抵抗这些外来物质时,机体就会出现严重的感染现象。微生物侵入人体出现菌血症或真菌血症是由于微生物在人体中不能被清除所导致的,菌血症是临床上较为重要的一种急性病症,患者发生感染时,需对患者进行紧急采血和血液的培养,当然血液培养的标准化则尤为重要[1]。为更好地了解临床上微生物血培养标准化的重要性,特对此问题进行一系列相关探讨,其结果如下:
2微生物培养的总体要求
2.1血培养的临床指标首先对于患者来说,如出现以下症状则可作为血培养的重要指标:①发热或低热现象,患者体温超过38摄氏度或低于36摄氏度。②寒战。③白细胞出现增多,核左移。④粒细胞出现减少。⑤患者血小板出现减少⑥皮肤和粘膜出血。⑦血压下降患者。⑧呼吸速度加快患者。⑨多器官功能出现衰退。
2.2采血的时间和时机当患者可能患有菌血症或者是真菌血症时,患者在使用抗菌药物进行治疗之前,就应该对患者采集血液,对患者进行血培养,此时,也应同时对患者采集3套以上的血培养标本,以备留用。
2.3血培养的次数对于可能患有菌血症的成年患者,采集两到三管的血液,进行血液培养。对于儿童的血液培养,其采血量不能超过患者自身的1%,并且应对患者的血液培养次数超过2次以上,因为次数越多,患者的血液培养检测出的检测率越高。
2.4采血量的要求成年患者的采血量建议为20到30毫升,每套不少于10毫升,每瓶应大于或者等于5毫升,而对于小儿的采血量建议为应小于患儿总血容量的1%。采血量对于血培养的患者来说尤为重要,因为血液量的多少直接关乎到病菌检出率的大小。血液标本采取过多或者过少都会对实验的准确度有所影响。
3采血要求
3.1皮肤要求首先在对患者进行采血时,患者的皮肤须经消毒处理,可以使用碘伏或者是碘酊。碘伏的疗效稍差,消毒时应有充足的时间来确保消毒的效果,碘酊的消毒时间需要保持在30秒左右,碘伏的时间则为1到2分钟。
3.2采血的部位选择采血的部位,临床上常不采集动脉血,因为动脉血的诊断意义很小。其次静脉留置导管的采血也不被使用,因为其有高度污染,采集的血液准确度很低。
3.3操作流程
3.3.1在对患者皮肤进行消毒时,血液培养器皿也需要进行消毒,大部分医院采用异丙乙醇进行消毒,并且同时对患者的穿刺部位进行消毒处理。
3.3.2严格遵照消毒步骤进行消毒,并且需要保证充足的消毒时间,以防由于消毒时间不够而导致消毒不彻底,出现感染。
3.3.3严格执行无菌操作,不能在患者进行消毒后按压患者静脉,除非医护人员带有无菌手套。
4运送要求
患者血液采集后迅速送至实验室进行相关的检测,并且送检的培养物品在你接种的前后均不可以进行冷藏或者冷冻,以防血细胞遭到破坏。但若送至的血细胞的标签出现错误或者是没有贴标签的,应予以送回或者拒绝接受血液。
5血液培养基的培养周期
现在临床上的血培养方法一共分为两种,一种为手工培养,一种为一起培养,前者需要的时间为7天,后者培养的时间为5天。
6结语
向我们所熟知的,目前临床上运用生物血培养的主要内容分为三部分,其分别是:鉴别菌血症的患者,其次为增强血培养的阳性率,最后一个为区分致病菌和污染菌。在临床中,有众多因素会影响血培养阳性率,其中在血液屏障中,细菌数目过少、间歇性的菌血症均能够影响血培养的阳性率值,并且在临床和实验室中,其主要的影响因素有血培养的数目和时机,抗生素的使用情况和对患者的采血量,血液培养的时间。对于血液培养的临床影响因素主要包括血液培养的时间、次数、部位以及血液的血液量有很大的联系[2]。
培养的环境均可以使血培养阳性率出现变动,为最后的测定值造成影响。因此对于血培养时,在正确的时间进行采集血液是很重要的,并且皮肤的消毒也需要医护人员的注意,患者的穿刺部位的选择和血培养的次数以及血标本的采集和血液的送检等均作为提高患者血培养阳性率的重要举措。
对于血液培养时应选择适宜的时间和事宜的培养次数,并且培养的部位和血液量也都应保证一定的水平,以此来获得最精准的阳性率[3]。临床患者需要进行采集血液进行血培养,以防为其病情作进一步的诊断。按照正规的流程进行临床微生物血培养,会很好的协助诊断患者的疾病,在临床上具有很好的效果,值得推广和应用。
参考文献
[1]吕春兰,杭国琴,许云.微生物血培养标本采集规范[J].检验医学与临床,2012,9(9):1150-1151.
[2]梅雪飞,左改珍,范恒梅,等.临床医护人员微生物标本采集存在问题分析及对策[J].护理学报,2010,17(16):27-28.
[3]冯翠玲,乔英霞,陆小梅.微生物标本采集与临床分析[J].中国煤炭工业医学杂志,2009,12(6):952.