电场下细菌的三维动态行为

发布时间：2022-10-23 19:01

　　细菌生物被膜是指细菌吸附于物体表面后,被自身分泌的胞外多聚物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）包裹其中而形成的一种空间结构群落。生物被膜可引起感染性疾病和环境污损等问题。细菌粘附是生物被膜生长的第一步。因此,抑制细菌粘附可有效防治生物被膜。已有研究表明电场可抑制细菌的粘附,然而人们对电场与细菌间的相互作用机理,即电场如何影响细菌在表面附近的动态行为仍缺乏清晰的理解。本论文利用实验室自制的三维光学观测工具——数字全息显微镜（Digital Holographic Microscope,DHM）观察大肠杆菌（Escherichia coli）HCB1（野生型）及其变种HCB1414（（35）cheY（35）che Z,non-tumbling）在直流以及交流电场下的三维动态行为,探索了影响细菌粘附的因素,同时研究了如何利用电场和图案化电极实现细菌的附着控制。主要结论如下:（1）交流电场的周期（T）是影响E.coli运动行为的关键因素。在直流电场和长周期交流电场下（T≥1 s）,细菌趋电性主导其行为。在细菌趋电性的作用下,近界面细菌密度的变化取决... 

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电场杀菌的应用
        1.2.1 食品行业
        1.2.2 水处理
        1.2.3 医疗器械
        1.2.4 海洋防污
    1.3 电场的杀菌作用及机理
        1.3.1 杀菌作用
        1.3.2 电场杀菌机理
    1.4 电场对细菌运动及粘附的影响
        1.4.1 电场对细菌粘附的抑制
        1.4.2 电场对近界面细菌的运动的影响
    1.5 本论文的主要内容
第二章 数字全息显微镜
    2.1 数字全息技术
    2.2 数字全息显微术的原理
        2.2.1 波前记录及波前再现过程
        2.2.2 重构过程
        2.2.3 细菌运动行为分析
    2.3 数字全息显微术的应用
        2.3.1 三维形貌
        2.3.2 实时三维追踪
第三章 电场下大肠杆菌的动态行为研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 细菌培养
        3.2.2 流动池装置
        3.2.3 细菌活性测试
        3.2.4 细菌的鞭毛染色实验
        3.2.5 大肠杆菌的三维追踪
    3.3 结果与分析
        3.3.1 电场对大肠杆菌运动模式的影响
        3.3.2 电场对大肠杆菌三维运动朝向角的影响
        3.3.3 电场对大肠杆菌密度的影响
        3.3.4 高频电场下近界面细菌密度减小的原因
    3.4 本章小结
第四章 大肠杆菌在导电图案化表面的动态行为研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 细菌培养
        4.2.2 流动池装置
        4.2.3 表面性质表征
        4.2.4 大肠杆菌的三维追踪
    4.3 实验结果分析
        4.3.1 细菌密度水平分布
        4.3.2 三维速度分布
        4.3.3 高频电场下细菌密度减小的原因
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]污水处理与电气控制探讨[J]. 邢昊.  中国高新技术企业. 2016(26)
[2]数字全息技术检测高良姜素诱导的HepG2细胞凋亡[J]. 黎旭,熊禹真,汪亚君,张海涛.  医学研究生学报. 2016(08)
[3]犊牛腹泻源大肠杆菌生物被膜形成相关基因检测及菌株致病力测定[J]. 朱琳,王亚楠,闫运发,喻华英.  畜牧与兽医. 2015(07)
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[5]现代高新技术在食品工业中的应用[J]. 崔福顺,权伍荣,李赫,李铉军.  延边大学农学学报. 2003(02)
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博士论文
[1]数字全息显微术及若干应用技术研究[D]. 邓丽军.南开大学 2014

硕士论文
[1]基于迈克尔逊干涉仪的非相干光数字全息显微成像研究[D]. 张文斌.郑州大学 2017
[2]双层激光检测圆柱内孔圆度和母线直线度的研究[D]. 李超.长春理工大学 2013
[3]基于数字全息显微技术的微结构表面形貌和微球位置测量研究[D]. 雷海.天津大学 2013
[4]基于数字全息术的水下气泡场探测研究[D]. 韩正英.中国海洋大学 2010
[5]菲涅尔数字全息成像技术研究[D]. 曾凌.苏州大学 2010
[6]水下粒子场数字全息探测方法研究[D]. 钟强.中国海洋大学 2008
[7]生物被膜引起食品生物危害的研究[D]. 陈秋云.中国农业大学 2004
[8]图像处理在干涉条纹自适应控制中的应用[D]. 方家美.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2003



本文编号：3696953