一种基于三苯胺-噻吩基团的新型荧光探针在藻细胞中检测CN‒的应用

氰根离子(CN‒)是最具毒性的阴离子之一,一些食用藻类可以从其生活环境中释放氰化物或吸收氰化物,这可能对人类健康造成危害。因此,设计并合成了一种新的荧光探针TI,可用于在活体藻类细胞中检测CN‒。探针TI由三苯胺-噻吩部分和吲哚部分组成,其分子结构中碳氮双键易与CN‒发生亲核加成反应,碳氮双键中共轭π键被打断,探针TI在473 nm处出现显著的蓝色荧光,从而可用来检测CN‒。探针TI可单一性识别CN‒,最低检测限可达95.7 nmol/L。最重要的是,探针TI可用于实时检测活藻类细胞和食用藻类中的CN‒。

藻细胞显微成像中微流控自动进样分段控制方法

藻细胞显微图像快速自动获取具有重要的应用价值。针对微流控-显微成像技术中样品进样效率与细胞成像质量问题,研究了基于藻细胞通过荧光检测窗口持续时间的样品平均流速检测方法,并提出基于体积流量调节的微流控自动进样分段控制方法。结果表明,进样速度在10~30μL/min范围内,样品平均流速检测误差小于5%;分段控制实现了藻细胞显微图像的高质量自动获取,与显微镜检成像质量基本一致,且样品进样速度提升68%以上。研究结果为藻细胞显微图像高效自动获取提供了有效实用方法。

臭氧预氧化对藻细胞及藻类有机物特性及其混凝处理效能的影响

以实验室纯培养处于对数生长期后期的悦目颤藻为研究对象,并分离藻细胞及其胞外有机物(EOM),研究藻细胞的结构特性、藻类有机物(AOM包括EOM和胞内有机物IOM)的紫外吸收和分子质量分布特征以及臭氧预氧化对这些特性的影响.显微摄影图片表明,臭氧可以氧化藻细胞内的叶绿素a,使细胞产生不同程度的破坏;颗粒尺寸分布分析表明,臭氧预氧化可以提高藻细胞的沉降性能;紫外吸收特性分析表明,AOM的氨基结构多于芳香结构;分子质量分布结果表明,颤藻EOM和IOM成分类似,IOM以大分子物质为主,EOM以小分子物质为主;较大分子质量的物质大部分分布在胞内,较小分子质量的物质大部分分布在胞外;利用超滤膜法测定颤藻EOM的分子质量分布,发现EOM中分子质量＜5000 u的有机物占71%,进一步证实了EOM主要为小分子物质;臭氧预氧化可以强化混凝除浊除藻,但其对藻类有机物的控制不是太有效,这是因为臭氧预氧化本身会引起IOM的释放,同时臭氧在强化去除EOM方面的效果不是太明显.

臭氧预氧化对藻细胞及胞外分泌物消毒副产物生成势的影响

以处于对数生长期后期的悦目颤藻为研究对象,研究了藻细胞及胞外分泌物对氯化消毒副产物生成势(DBPFP)的贡献,以及臭氧预氧化对DBPFP的影响规律,即不同臭氧投量及预氧化时间对DBPFP的影响,并探讨臭氧预氧化控制消毒副产物生成势的原因.研究表明,藻细胞和胞外分泌物的三卤甲烷类副产物都主要是氯仿和一溴二氯甲烷,卤乙酸类副产物都主要是二氯乙酸和三氯乙酸.颤藻细胞和其EOM本身及经臭氧预氧化混凝后形成卤乙酸的能力基本都高于形成三卤甲烷的能力,在实际含藻水的处理中,应该更加重视对卤乙酸的控制.臭氧预氧化可以降低胞外分泌物形成氯化消毒副产物(DBP)的能力,且随着反应时间延长,DBPFP降低越多.在本试验条件下,0.975 mg/L臭氧预氧化10min后混凝,可比单纯混凝降低胞外分泌物DBPFP 31%,其中HAAFP降低52.6%,而THMFP却升高12.5%,可见臭氧预氧化控制胞外分泌物DBPFP主要原因是其可以很好地控制卤乙酸生成势.同时臭氧预氧化会使含藻细胞水样的DBPFP大幅度升高,且随着氧化时间延长,各种氯化消毒副产物生成势几乎呈线性增加.在实际水处理中,应在去除藻细胞之后再进行臭氧氧化以控制DBPFP.

GUS基因在杜氏盐藻细胞中的瞬间表达

利用电激法将GUS基因转入杜氏盐藻细胞内进行瞬间表达 ,研究了盐藻的生长状态和电激转化条件对转化率的影响 ,并比较了CaMV35S、Ubil、Ubil Ω、CaMV35S U bil和CaMV35S Ubil Ω 5种启动子的转化效率。结果表明 ,培养 5d的盐藻在 6kV的脉冲电压、0 .0 5s的脉冲持续时间和 2 10的脉冲次数下电激可获得较高的转化率 ,为转化最佳条件。 5种启动子中 ,Ubil Ω启动子的转化效率最高 。

藻细胞特性对净水工艺的影响研究

以藻细胞的基本特征为基础 ,概括了目前净水工艺除藻的一般方法和原理 。

富营养化水体中微囊藻细胞碎屑对氨氮的吸附特性

以微囊藻细胞碎屑作为水体有机质颗粒悬浮物的代表,模拟研究了有机质颗粒悬浮物对无机氮的吸附行为及吸附特性.实验表明,细胞碎屑颗粒对氨氮的吸附在30min内即可接近吸附平衡,吸附符合Henry吸附模式,在吸附剂浓度为10mg·l-1,氨氮初始浓度为1.0mg·l-1,pH7.0的实验条件下,吸附分配系数高达30426L·kg-1.碎屑浓度、pH值和盐度对吸附具有一定的影响.

发状念珠藻细胞液体悬浮培养的研究

为解决天然发状念珠藻生长缓慢的问题,从天然藻体中分离出细胞对其进行液体悬浮培养。结果表明,液体悬浮培养可以显著提高发状念珠藻细胞的生长速度,同时提高发状念珠藻胞外多糖的产量。采用BG-11培养基,添加2.5 g/L硝酸钠,培养温度25℃,光照强度40μmol/(m2.s),转速130 r/min,培养20 d细胞干质量浓度达到1.05 g/L,胞外多糖产量89.9 mg/L。培养发状念珠藻细胞的基本成分和细胞培养液的HPLC指纹图谱分析表明其生化组成和多糖的合成与天然发状念珠藻相似。与其他人工培养方法相比,液体悬浮培养更适合大规模工业化生产。

藻细胞膜电信号对重金属的快速反应研究

为探讨藻细胞膜电信号对重金属离子的响应特征,运用细胞外表面技术和电化学方法研究了淡水藻——大型轮藻(Nitellaflexilis)藻细胞膜电位和膜电阻对汞、镉、铅的快速反应.结果表明,细胞膜电位和膜电阻对汞、镉响应灵敏且快速,30min内即对1μmol·L-1Hg2+、Cd2+表现出超极化和膜电阻增大反应,而5、10μmol·L-1Hg2+、Cd2+则在15min内引起细胞去极化、膜电阻减小,且剂量效应显著.细胞膜电信号对Pb2+的响应浓度为100μmol·L-1,30min内细胞先去极化后超极化,膜电阻持续增大.重金属作用前后相比,高浓度Hg2+、Cd2+(5、10μmol·L-1)导致藻细胞不可逆损伤,而其低浓度所致的损伤可恢复.Pb2+致藻细胞不可逆损伤的最低浓度为500μmol·L-1.对比膜电信号对3种离子的响应特点,发现藻细胞膜电位和膜电阻对Hg2+和Cd2+的响应灵敏度大于Pb2+.

活动轮廓模型在重叠藻细胞计数中的应用

针对重叠藻细胞显微图像的计数问题,提出一种基于活动轮廓模型的重叠藻细胞自动计数方法。对重叠藻细胞显微图像进行预处理,标记连通域,提取并处理局部图像,采用活动轮廓模型算法提取重叠藻细胞边缘,同时进行边缘分析和计数。与传统分水岭算法相比,该计数方法不直接进行重叠藻细胞分割,可以消除因直接分割时过分割与欠分割导致的计数误差,提高重叠藻细胞计算准确度。实验结果表明,该方法对重叠藻细胞的计数准确率高于90%。

郑州市主要生活饮用水源中微囊藻细胞的分离培养与毒性鉴定

目的:对郑州市主要生活饮用水源中微囊藻细胞进行分离培养和毒性鉴定。方法:采用改进的96孔板分离技术对郑州市2个主要生活饮用水源西流湖和黄河花园口段某调蓄池中采集的浮游藻类进行分离培养;全细胞PCR测定藻青蛋白基因中间序列(PC-IGS)和微囊藻毒素合成酶基因(mcyB);ELISA检测毒素浓度。结果:应用96孔板结合极限稀释法成功得到了所要分离微囊藻细胞的单克隆;所分离3株微囊藻细胞PC-IGS基因序列和mcyB基因序列扩增结果均为阳性;ELISA检测3株微囊藻细胞干粉的产毒量分别为1.07mg/g、4.70mg/g、4.71mg/g。结论:改进的96孔板分离技术能够简便、快速地分离各种藻细胞;所分离的3株微囊藻细胞均为蓝藻种属,且能够产毒。

磁性微球吸附法研究盐藻细胞的疏水性

采用正相悬浮聚合法制备了聚苯乙烯 二乙烯苯磁性微球。由于微球表面的聚苯乙烯是疏水性材料 ,可用于测定微生物细胞表面的疏水性。用聚苯乙烯磁性微球吸附法测定了不同生长期盐藻细胞的表面疏水性 ,以及pH值、NaCl浓度、Fe3 + 浓度、(NH4)2SO4 浓度对盐藻细胞疏水性的影响。结果表明 ,盐藻细胞表面具有疏水性质 ,其疏水性与细胞生长阶段及环境条件有关。

藻细胞及胞外分泌物对三卤甲烷生成势的影响

以处于对数生长期后期的悦目颤藻为研究对象,研究藻细胞及其胞外分泌物(EOM)对三卤甲烷生成势(THMFP)的贡献,以及臭氧预氧化中臭氧投量及预氧化时间对THMFP的影响.研究表明:EOM是原水中主要的THM前体物;藻细胞和EOM形成的三卤甲烷主要是三氯甲烷和一溴二氯甲烷.对含藻细胞水样的臭氧预氧化研究表明:随着臭氧投量的增加,含藻细胞水样的三氯甲烷生成势和THMFP持续增加;随着预氧化时间的延长,THMFP几乎呈线性增加;臭氧预氧化会破坏藻细胞,使得胞内物质释放出来,这部分物质中的一部分是THM的前体物.对含EOM水样的臭氧预氧化研究表明:随着臭氧投量的增加和预氧化时间的延长,臭氧氧化EOM使其不饱和键减少,生成的总卤代产物浓度减小;低投量的臭氧预氧化可以强化混凝去除EOM中的THM前体物,在试验条件下0.486 mg/L的臭氧作用5 min可强化混凝去除EOM中THMFP,去除率比单纯混凝高9.8%;随着预氧化时间的延长,含EOM水沉后水三氯甲烷生成势和THMFP略有升高,说明延长预氧化时间会引起含EOM水沉后水三卤甲烷前体物浓度的增加.由此,低投量短时间的臭氧预氧化可以强化混凝去除EOM的THMFP;并且在实际水处理中,应该在去除藻细胞之后再进行臭氧氧化处理,这样可防止臭氧氧化使藻细胞内物质释放而增加THM前体物浓度.

锌污染对藻细胞膜电位和膜电阻的影响

运用细胞表面技术和电化学方法,构建一种非创伤性藻细胞膜电位传感系统,研究了Zn2+对大型轮藻(Nitellaflexi-lis)膜电位和膜电阻的影响。结果表明,膜电位和膜电阻能快速而灵敏反映过量Zn2+对藻细胞的毒性影响,响应时间均控制在30min内,响应最低摩尔浓度为0.05mmol/L。本实验浓度范围内,低摩尔浓度(0.05mmol/L)Zn2+引起藻细胞膜电阻增大,膜电位无明显变化;而高摩尔浓度(0.10～1.00mmol/L)Zn2+则导致藻细胞明显去极化,膜电阻减小。而且,低浓度Zn2+对藻细胞膜电位、膜电阻的影响具有可逆性;而高浓度Zn2+对其的影响不可逆。此外,藻细胞膜电位、膜电阻与时间呈显著的直线线性关系。上述特征不仅为水中Zn2+的快速生物检测提供了理论依据,亦为Zn2+的定量检测提供了新思路。

环境因子对三种常见微藻细胞中二甲基硫丙酸含量影响的初步研究

以3种常见的海洋浮游藻类──扁藻、杜氏藻和牟氏角刺藻作为实验材料，采用正交方法设计实验条件，研究盐度、温度和光强的变化对藻类细胞内二甲基硫丙酸（DMSP）含量的影响。结果表明，3种藻类细胞DMP含量相差很大。扁藻DMSP含量最高，其次为杜氏藻，牟氏角刺藻含量最低。种间差别的影响明显高于环境条件的变化对藻细胞DMSP含量的影响。3种环境因子对藻细胞DMSP含量的影响效果不同，盐度变化引起藻细胞DMP含量的变化最为显著，其次为温度和光强。随着盐度的增加，扁藻、杜氏藻和牟氏角刺藻细胞内DMSP含量均呈上升趋势。

短时光照对微囊藻细胞比重与胞内糖含量的影响

为深入探索微囊藻细胞内糖及比重在短时间内的变化规律以及对光照强度的响应情况，开展了纯培养实验。在温度25～26℃，光照强度O、1000、3000、5000和10000ix条件下培养5h。结果表明，微囊藻细胞内糖含量和比重随光照时间的变化规律均呈现显著的线性特征，在暗光条件下糖含量和比重随光照时间线性减少，在其余光照强度下随时间线性增加；且两者对光照强度均呈现正响应，即光照强度越大，糖含量和微囊藻细胞比重的增加速率也越大。糖含量和比重之间相关性显著，相关系数均在0．78以上。通过对糖含量和细胞比重的变化同步性和相关性分析，验证了在短时光照条件下胞内糖对细胞比重的调节作用。

微囊藻毒素、藻类提取物和藻细胞裂解液致突变性比较

针对现有文献中不同纯度藻类提取物致突变性的不一致报道,采用Ames试验和UDS试验分析了0.01、0.1、1.0、10nmol/L等不同含量纯毒素的微囊藻毒素、藻类提取物和藻细胞裂解液的致突变性。结果表明,随着微囊藻毒素纯毒素含量的下降,其致突变性增强,说明藻类毒素的不同提取方法可能决定了致突变性测试结果。

微囊藻细胞抽提液对小鼠血液的亚慢性毒性(英文)

本文研究了注射含微囊藻毒素的微囊藻细胞抽提液对小鼠血液以及免疫系统的亚慢性毒性作用。实验分为3个处理组和1个对照组(每组10只昆明小鼠,雌雄各半),采用腹腔注射的染毒方法对3个处理组进行暴露,剂量分别为2.4、4.8和9.6μg microcystin-LR/kg body weigh,对照组注射等量的生理盐水,连续注射14d。实验结果表明,14d染毒后,小鼠的肝体比和脾体比都明显增大(p<0.05),同时在9.6μg/kg处理组,血清丙氨酸转移酶、天冬氨酸转移酶、乳酸脱氢酶和碱性磷酸酶活性与对照相比明显升高,但血清总蛋白、白蛋白和白蛋白/球蛋白比率下降。这些指标的变化说明,含微囊藻毒素的微囊藻细胞提取液对处理组小鼠肝脏造成了损伤,肝组织学观察也印证了这个结果,在处理组小鼠肝组织有明显的水样变性。另外,9.6μg/kg处理组小鼠血液白细胞数量比对照组明显减少。组织细胞学观察发现,处理组小鼠脾脏也有明显的损伤。该实验结果说明,含微囊藻毒素的微囊藻细胞抽提液对小鼠的血液和免役系统都产生了一定程度的损伤。

固定化藻细胞去除氨氮的研究

氨氮是水体中重要的污染源，大量含氮废水排入受纳水体，造成水体的富营养化，同时影响水的应用价值，藻类植物为自养植物，在阳光下，可以利用水中的氮，磷等简单物质合成光合产物，去除水体中的氮类。本文用海藻酸钠包埋藻细胞对含氮废水进行处理，结果证明经２４小时的处理后，ＮＨ３－Ｎ浓度可降低４５．０－８５％，系统可连续运行３０天，并且小球藻的净化效果要好于绿色独球藻。

微囊藻细胞抽提物亚慢性暴露导致小鼠肝脏氧化应激(英文)

研究了微囊藻细胞抽提物亚慢性暴露对小鼠肝脏抗氧化系统的影响。采用腹腔注射进行连续染毒28d,染毒组剂量为3.3μg microcystins/kg体重。结果显示,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶在第4周时发生显著性升高,提示微囊藻细胞抽提物激活了小鼠肝脏抗氧化系统。谷胱甘肽-S-转移酶和对照组相比也显著提高,表明谷胱甘肽-S-转移酶作为解毒Ⅰ相酶加快了对肝脏微囊藻毒素的清除。脂质过氧化产物丙二醛也显著升高,说明抗氧化系统未能清除微囊藻细胞抽提物对小鼠肝脏的氧化损伤,导致了氧化应激的产生。结果表明低剂量微囊藻细胞抽提物长时间暴露能够导致小鼠肝脏氧化损伤。