ICP-MS单细胞分析睾丸酮丛毛单胞菌胞内生成硒纳米粒子的研究
发布时间：2023-05-19 18:09
细胞是相对独立的生命基本单位,同一类型的细胞代谢途径基本相同。一般而言,研究细胞生长的基本规律,主要途径为观察整个细胞群的生长状态。由于微环境的差异,往往存在“细胞异质性”现象。对于单细胞分析技术而言,它的优势在于能对细胞的生理状态获得更加全面的信息。以电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)为主要手段的单细胞分析方法在单个细胞的元素检测上提供了解决途径,事实上,ICP-MS单细胞分析已在药物的检测、毒理检测等方面体现了它的能力。本文利用ICP-MS分析了单个C.testosteroni S44细胞中的硒元素含量与分布状态。其中菌株S44细胞可以还原亚硒酸钠(Se(Ⅳ)),并在胞内生成硒纳米粒子(BioSeNPs),通过添加亚硒酸钠对菌株S44的培养与优化,利用得到的含纳米粒子的细胞进行了ICP-MS的单细胞分析实验。主要研究内容与结果如下:(1)胞内硒纳米颗粒的生物制备。通过对菌株S44培养条件的探索,我们发现其在28℃、摇床转速150r/min、接种比例为1%、培养液体积为100mL、Se(Ⅳ)浓度为0.2mmol/L的条件下得到了球形的硒纳米颗粒,尺寸分布在50-300nm,Se(...
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 绪论
1.1 单细胞分析的意义
1.2 基于ICP-MS的单细胞元素分析
1.3 ICP-MS元素分析的研究热点
1.3.1 时间分辨ICP-MS单细胞分析原理的探索
1.3.2 ICP-MS单细胞分析中进样技术的革新
1.3.3 元素标记策略下的ICP-MS定量分析
1.3.4 基于ICP-MS联用技术的应用
1.4 微生物还原亚硒酸钠合成硒纳米的研究
1.4.1 硒与人体健康密切相关
1.4.2 SeNPs的制备方法
1.4.3 代谢硒化合物的微生物资源
1.4.4 微生物对硒的转化机制简介
1.5 课题研究意义与内容
1.5.1 课题的研究意义简述
1.5.2 课题的主要研究内容
第二章 硒纳米颗粒的生物制备
2.1 前言
2.2 实验材料
2.2.1 实验菌株
2.2.2 仪器及试剂
2.2.3 培养基的选择
2.3 实验方法
2.3.1 菌株S44还原Se(Ⅳ)合成BioSeNPs
2.3.1.1 菌株S44的活化培养
2.3.1.2 Se(Ⅳ)转化为BioSeNPs转化率的测定
2.3.1.3 生物硒纳米颗粒BioSeNPs的提取
2.3.2 菌株S44生长曲线的绘制
2.3.3 菌株S44还原Se(Ⅳ)的单因素实验设计
2.3.3.1 溶液初始pH对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.2 摇床温度对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.3 菌株S44接种比对还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.4 摇床转速对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.5 锥形瓶装液量对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.6 Se(Ⅳ)浓度对菌株S44还原亚硒酸钠的影响
2.4 实验结果与讨论
2.4.1 菌株S44还原Se(Ⅳ)溶液颜色的变化
2.4.2 菌株S44的生长曲线
2.4.3 不同初始pH对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.4 不同温度对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.5 不同接种比例对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.6 不同摇床转速对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.7 不同装液量对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.8 Se(Ⅳ)浓度对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.9 扫描电镜观察
2.4.10 透射电镜观察
2.4.11 EDX能谱分析
2.4.12 紫外光谱分析
2.4.13 红外光谱分析
2.4.14 还原产物BioSeNPs的 Zeta电位分析
2.5 本章小结
第三章 硒纳米颗粒的优化制备探索
3.1 前言
3.2 实验材料
3.2.1 实验试剂
3.2.2 添加剂的溶液制备
3.3 实验方法
3.3.1 BSA溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.3.2 CTS溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.3.3 PVP溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.4 实验结果与讨论
3.4.1 外源添加物对菌株S44还原Se(Ⅳ)溶液颜色的变化
3.4.2 BSA溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.4.3 CTS溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.4.4 PVP溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.4.5 不同添加剂下Se(Ⅳ)转化率随时间的变化曲线
3.4.6 不同添加剂培养下产物的透射电镜观察
3.4.7 不同添加剂培养下产物的红外光谱分析
3.4.8 不同添加剂培养下产物的Zeta电位分析
3.5 本章小结
第四章 硒纳米的ICP-MS检测分析
4.1 前言
4.2 实验材料
4.2.1 实验菌株
4.2.2 仪器及试剂
4.2.3 实验方法
4.2.3.1 菌株S44胞内具有BioSeNPs材料的培养
4.2.3.2 菌株S44胞内具有BioSeNPs材料的分散
4.2.3.3 ICP-MS分析菌株S44胞内BioSeNPs
4.2.3.4 ICP-MS单细胞数据分析方法
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 单细胞事件的分辨
4.3.2 不同样品引入ICP-MS效率的比较
4.3.3 合适菌株S44细胞的选取
4.3.4 菌株S44表面EPS的去除
4.3.5 菌株S44进样密度的选择
4.3.6 ICP-MS重要参数Dwell Time(分辨时间)的探究
4.3.6.1 Dwell Time对ICP-MS信号峰型的影响
4.3.6.2 Dwell Time对ICP-MS信号强度的影响
4.3.6.3 Dwell Time对ICP-MS信号数量的影响
4.3.7 胞内硒纳米颗粒的ICP-MS定性检测分析
4.3.7.1 不同浓度Se(Ⅳ)培养下ICP-MS单细胞事件数的变化
4.3.7.2 ICP-MS应用于胞内硒纳米颗粒的定性检测分析
4.3.7.3 菌株S44不同培养时间下的ICP-MS实时检测
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
本文编号：3819839
【文章页数】：99 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略语表
第一章 绪论
1.1 单细胞分析的意义
1.2 基于ICP-MS的单细胞元素分析
1.3 ICP-MS元素分析的研究热点
1.3.1 时间分辨ICP-MS单细胞分析原理的探索
1.3.2 ICP-MS单细胞分析中进样技术的革新
1.3.3 元素标记策略下的ICP-MS定量分析
1.3.4 基于ICP-MS联用技术的应用
1.4 微生物还原亚硒酸钠合成硒纳米的研究
1.4.1 硒与人体健康密切相关
1.4.2 SeNPs的制备方法
1.4.3 代谢硒化合物的微生物资源
1.4.4 微生物对硒的转化机制简介
1.5 课题研究意义与内容
1.5.1 课题的研究意义简述
1.5.2 课题的主要研究内容
第二章 硒纳米颗粒的生物制备
2.1 前言
2.2 实验材料
2.2.1 实验菌株
2.2.2 仪器及试剂
2.2.3 培养基的选择
2.3 实验方法
2.3.1 菌株S44还原Se(Ⅳ)合成BioSeNPs
2.3.1.1 菌株S44的活化培养
2.3.1.2 Se(Ⅳ)转化为BioSeNPs转化率的测定
2.3.1.3 生物硒纳米颗粒BioSeNPs的提取
2.3.2 菌株S44生长曲线的绘制
2.3.3 菌株S44还原Se(Ⅳ)的单因素实验设计
2.3.3.1 溶液初始pH对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.2 摇床温度对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.3 菌株S44接种比对还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.4 摇床转速对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.5 锥形瓶装液量对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.3.3.6 Se(Ⅳ)浓度对菌株S44还原亚硒酸钠的影响
2.4 实验结果与讨论
2.4.1 菌株S44还原Se(Ⅳ)溶液颜色的变化
2.4.2 菌株S44的生长曲线
2.4.3 不同初始pH对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.4 不同温度对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.5 不同接种比例对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.6 不同摇床转速对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.7 不同装液量对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.8 Se(Ⅳ)浓度对菌株S44还原Se(Ⅳ)的影响
2.4.9 扫描电镜观察
2.4.10 透射电镜观察
2.4.11 EDX能谱分析
2.4.12 紫外光谱分析
2.4.13 红外光谱分析
2.4.14 还原产物BioSeNPs的 Zeta电位分析
2.5 本章小结
第三章 硒纳米颗粒的优化制备探索
3.1 前言
3.2 实验材料
3.2.1 实验试剂
3.2.2 添加剂的溶液制备
3.3 实验方法
3.3.1 BSA溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.3.2 CTS溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.3.3 PVP溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.4 实验结果与讨论
3.4.1 外源添加物对菌株S44还原Se(Ⅳ)溶液颜色的变化
3.4.2 BSA溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.4.3 CTS溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.4.4 PVP溶液与LB培养基体积比对Se(Ⅳ)还原的影响
3.4.5 不同添加剂下Se(Ⅳ)转化率随时间的变化曲线
3.4.6 不同添加剂培养下产物的透射电镜观察
3.4.7 不同添加剂培养下产物的红外光谱分析
3.4.8 不同添加剂培养下产物的Zeta电位分析
3.5 本章小结
第四章 硒纳米的ICP-MS检测分析
4.1 前言
4.2 实验材料
4.2.1 实验菌株
4.2.2 仪器及试剂
4.2.3 实验方法
4.2.3.1 菌株S44胞内具有BioSeNPs材料的培养
4.2.3.2 菌株S44胞内具有BioSeNPs材料的分散
4.2.3.3 ICP-MS分析菌株S44胞内BioSeNPs
4.2.3.4 ICP-MS单细胞数据分析方法
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 单细胞事件的分辨
4.3.2 不同样品引入ICP-MS效率的比较
4.3.3 合适菌株S44细胞的选取
4.3.4 菌株S44表面EPS的去除
4.3.5 菌株S44进样密度的选择
4.3.6 ICP-MS重要参数Dwell Time(分辨时间)的探究
4.3.6.1 Dwell Time对ICP-MS信号峰型的影响
4.3.6.2 Dwell Time对ICP-MS信号强度的影响
4.3.6.3 Dwell Time对ICP-MS信号数量的影响
4.3.7 胞内硒纳米颗粒的ICP-MS定性检测分析
4.3.7.1 不同浓度Se(Ⅳ)培养下ICP-MS单细胞事件数的变化
4.3.7.2 ICP-MS应用于胞内硒纳米颗粒的定性检测分析
4.3.7.3 菌株S44不同培养时间下的ICP-MS实时检测
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
本文编号：3819839
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