[00142290]一种趋磁细菌的规模化培养装置及培养方法

一、课题来源与背景 趋磁细菌是一类在外磁场的作用下能作定向运动并在体内形成纳米磁性颗粒－磁小体的细菌,其主要分布于土壤、湖泊和海洋中,磁小体大小在20-120nm之间,成分为四氧化三铁或四硫化三铁,晶体形态有立方体、立方八面体、子弹状、齿状、薄片状等多种形态,主要用于分子生物学研究、靶向药物开发、肿瘤磁热疗、核磁共振成像对比剂的开发、环境分子监测平台的开发、信息记录材料的开发、航空头盔密封件等密封材料的开发等。本成果依托2019年度甘肃省自然科学基金项目《趋磁细菌反硝化特性研究》,通过对趋磁细菌脱氮特性的研究,阐明其脱氮机理。规模化的培养趋磁细菌是课题研究的重要环节,是决定能否顺利进行脱氮特性研究的前置条件。 二、研究目的与意义 目前,作为一株兼性厌氧菌,趋磁细菌生长缓慢,生长量低,环境要求苛刻,固态培养难度大,特别是经过常规固态平板培养后产磁能力的减弱或丧失,人工培养水平较低,磁小体分离纯化的量和水平均较低,无法大规模进行培养,离产业化水平还有较大差距。基于此,研发一种趋磁细菌的规模化培养装置及培养方法是非常有必要和有意义的工作。 三、主要论点与论据 本发明的目的在于解决趋磁细菌生长缓慢,生长量低,环境要求苛刻,固态培养难度大,特别是经过常规固态平板培养后产磁能力的减弱或丧失,人工培养水平较低,磁小体分离纯化的量和水平均较低,无法大规模进行培养,离产业化水平还有较大差距的问题。本发明可以有效解决趋磁细菌培养困难与大量培养的问题,可解决趋磁细菌后续研究工作中对细菌数量的要求。 四、创新性与创造性 1、本发明的趋磁细菌的规模化培养装置结构合理,操作方便,可以连续进行加热、电磁化及超声波处理,从而可以快速完成趋磁细菌的连续规模化培养,磁小体收集效率高且不需要更换设备,减轻了工作人员的工作负担。 2、本发明的趋磁细菌的规模化培养装置通过收集离心后的液体回注到活化培养皿中作为水浴加热的原料,节约了水资源。 3、趋磁细菌的规模化培养方法采用多级离心的方式,有利于趋磁细菌中的铁洗涤完全,根据离心后沉淀颗粒的大小配制不同的扩大培养基,调整不同的磁场强度,避免了资源的过度浪费及培养过程中趋磁细菌的流失,注液管内可通入惰性气体及热蒸汽保证了趋磁细菌厌氧的特性,又可杀灭残留的有害细菌。 五、应用情况及存在问题 本项目目前已初始用于趋磁细菌的培养研究,未产生社会经济效益。 六、历年获奖 无 七、成果服务于2019年度甘肃省自然科学基金项目《趋磁细菌反硝化特性研究》,项目暂未结题,不可向社会公开。