微絲菌特異性識別熒光探針設(shè)計制備及識別特性.pdf

1、由微絲菌引起的絲狀污泥膨脹是國內(nèi)外城市污水生物處理系統(tǒng)運(yùn)行中遇到的一個世界性難題。如何快速、準(zhǔn)確對活性污泥系統(tǒng)中微絲菌群進(jìn)行定性識別、定量分析，并對其過度繁殖趨勢作出早期判斷，及早有效控制污泥膨脹，將對提高工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要的意義。
　　目前，對微絲菌屬的原位快速定性及定量研究還相對較少。傳統(tǒng)識別方法以鏡檢、污泥沉降指數(shù)（SVI）為主，該方法簡單快捷，但主觀誤差大，定量分析存在一定的滯后性?，F(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在微絲菌群定性、定

2、量分析中的應(yīng)用具有更高的靈敏度，特異性和樣品檢測的準(zhǔn)確性，但該技術(shù)均以核酸（DNA或 RNA）為識別靶點(diǎn)，操作方法繁雜，且技術(shù)要求高。此外探針只對單一菌種作用，且存在細(xì)胞穿透率低、熒光易褪色等缺點(diǎn)也限制了其應(yīng)用。
　　有機(jī)熒光染料探針作為一種安全、實用的熒光標(biāo)示技術(shù)具有檢測快速、用量少、無輻射等優(yōu)點(diǎn)。本文從分子生物學(xué)角度出發(fā)，依據(jù)微絲菌屬原位條件下對長鏈脂肪酸（LCFA）和相應(yīng)的脂類有攝食專一的生理代謝特性，及其具有的超強(qiáng)疏水性表

3、面，在分析其碳源分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分別設(shè)計合成了以 LC FA和長鏈烷烴修飾的基于咔唑環(huán)為母體結(jié)構(gòu)的一系列特異性菁染料熒光探針。該系列探針最大激發(fā)波長在440-500 nm之間，最大發(fā)射波長在570-630 nm之間，且摩爾消光系數(shù)達(dá)到104數(shù)量級，量子產(chǎn)率在0.15-0.23之間，Stokes位移在80-130 nm之間，有效避開了生物自發(fā)熒光干擾；在活性污泥系統(tǒng)原位條件下對微絲菌特異識別實驗結(jié)果表明：熒光染料探針能在短時間內(nèi)（5-2