原子力顯微鏡在細菌研究中的應用.pdf

1、原子力顯微鏡(atomicforcemicroscopy，AFM)在生物學中的應用發(fā)展迅猛，主要在于AFM在研究生物學材料時有幾個優(yōu)于普通顯微鏡技術的好處。例如，AFM可直接對大多數(shù)生理狀態(tài)的生物學分子和細胞進行成像，并且不需要樣品的繁瑣處理，以分子分辨率可獲得樣品表面形貌結構的三維圖像。 許多學者使用AFM已在微生物學方面進行了廣泛研究，包括形貌觀察、藥物機制的探討、如彈性等表面性質的研究、納米機械運動的實時檢測等。AFM尤其

2、在細菌樣品上研究得較多，這是因為細菌的通常尺寸(μm)也正適合于用AFM進行研究。據(jù)文獻資料，細菌AFM制樣還存在問題，富勒醇對細菌的作用效果還未見報道，等等。鑒于此，本文使用新技術AFM就細菌制樣、戊二醛在細菌上的固定作用效果、富勒醇等物質對細菌的作用機制、枯草桿菌的自溶等內容進行了初步研究。本論文的主要研究結果如下： 1.本文首先選擇了在煙草植株上普遍發(fā)生并引起毀滅性病害的煙草野火病菌，系統(tǒng)研究了該菌在不同襯底上的粘附固定效

3、果，尋找到更為簡便有效的制樣襯底APTES-云母；并驗證了APTES-云母襯底對另一種G-細菌棉花角斑病菌和一種G+細菌枯草桿菌亦獲得較好的結果。 2.使用AFM評價了戊二醛在不同細菌上的固定效果。研究結果表明，戊二醛固定后，AFM觀察結果發(fā)生了明顯改變，包括細菌高度增加、表面皺褶的出現(xiàn)和更清晰圖像的獲得。 3.具有潛在應用價值的富勒醇對煙草野火病菌和枯草桿菌的個體大小和表面形貌未發(fā)生明顯的影響，但可顯著促進兩種細菌的繁

4、殖。通過AFM所獲得這些直觀結果，結合前人對富勒烯衍生物的研究結果，推測富勒醇的作用機制可能與其自由基清除能力和胞間信號轉導作用有關。 4.對自溶的過程系統(tǒng)觀察結果表明，枯草桿菌不論是否存在于含有C源和N源培養(yǎng)環(huán)境中，在冷激和單價陽離子存在的情況下總能發(fā)生自溶。低溫條件下枯草桿菌新陳代謝的不正常引起了細胞壁上自溶酶的改變，從而暴露出來，高濃度Na+激活細胞壁上的自溶酶，引起細胞壁裂解，隨之導致細胞壁抗膨壓能力明顯降低；細胞吸水膨