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自動(dòng)微板呼吸系統(tǒng)的應(yīng)用--loligo懸浮微生物的呼吸研究
發(fā)布日期：2026-01-27 來源： 點(diǎn)擊：
自動(dòng)微板呼吸系統(tǒng)的應(yīng)用--懸浮微生物的呼吸研究
微板呼吸系統(tǒng)已有長期且經(jīng)過驗(yàn)證的成績，能夠在多種不同小型生物（如水蚤、斑馬魚胚胎、海洋無脊椎動(dòng)物幼體等）中提供高通量氧消耗測量。
在本應(yīng)用說明中，我們展示了微板系統(tǒng)如何應(yīng)用于懸浮微生物的高通量呼吸測量，這里是在由硫氧化酸桿菌主導(dǎo)的腐蝕樣品中。
硫氧化劑在低pH值下對(duì)硫化物的氧化可能導(dǎo)致硫酸的產(chǎn)生，這對(duì)混凝土腐蝕來說是個(gè)非常棘手的問題。
H2S+2O2→H2所以4（硫酸）
由于硫化物氧化是由氧驅(qū)動(dòng)的2還原和消耗，這個(gè)過程可以通過跟蹤O的變化來研究2隨著時(shí)間推移，使用微板呼吸系統(tǒng)。
該裝置和演示的目的是利用微板呼吸法系統(tǒng)，在低pH（~2）混凝土腐蝕材料樣品中，亞硝酸鹽對(duì)硫化物氧化的抑制作用。
方法介紹
腐蝕混凝土材料因微生物誘導(dǎo)腐蝕（預(yù)計(jì)以A.thiooxidans為主）而軟化且結(jié)構(gòu)劣化，被與水、硫酸、硫化物及不同濃度的亞硝酸鹽（NaNO）混合2).樣品經(jīng)過漩渦混合和充氣，然后通過1700微升孔分布在玻璃微板上。為支持持續(xù)攪拌，每口井中放入一顆玻璃珠，然后再填充樣品溶液密封，板和讀數(shù)放在軌道旋轉(zhuǎn)震動(dòng)臺(tái)上。
隨后，使用MicroResp軟件監(jiān)測并記錄了24個(gè)亞硝酸鹽濃度不同井的氧飽和度變化。下圖為MicroResp軟件中的結(jié)果/輸出。第一列為對(duì)照井（未添加亞硝酸鹽），后續(xù)每柱為亞硝酸鹽濃度遞增的井。單位mg/L指的是mg NO2--N/L，表示添加氮（N）以亞硝酸鹽形式（NO2-）在樣本中。
這些結(jié)果清楚地表明O2亞硝酸鹽濃度增加，攝入量也相應(yīng)減少。在對(duì)照井和亞硝酸鹽濃度較低的阱中，大多數(shù)氧2一小時(shí)內(nèi)被消耗殆盡。對(duì)于高濃度的亞硝酸鹽，只有有限的氧2一小時(shí)內(nèi)被消耗殆盡。這些結(jié)果表明，亞硝酸鹽濃度增加對(duì)微生物氧氣消耗具有抑制作用，因此可以使用微板系統(tǒng)評(píng)估這種微生物活性。
基于MicroResp數(shù)據(jù)輸出，可以生成如下圖示：
圖表基于MicroResp分析軟件輸出生成。由于被困的氣泡重新氧化樣品，D1被排除。
這些數(shù)據(jù)輸出可用于基于監(jiān)測的前30分鐘氧氣消耗量來創(chuàng)建劑量響應(yīng)曲線：
與對(duì)照組相比（未添加亞硝酸鹽）在前30分鐘后亞硝酸鹽濃度增加時(shí)的氧氣攝入抑制。數(shù)值為四次復(fù)制的平均值±1個(gè)SD。
微板系統(tǒng)還被用于研究微生物氧氣消耗的較長時(shí)間，約6小時(shí)：
這些實(shí)驗(yàn)由Sune Popp Hinke和Line Gade Frahm以及奧爾堡大學(xué)建筑環(huán)境系副教授Asbj?rn Haaning Nielsen共同完成，作為碩士論文的一部分。非常感謝大家測試我們的系統(tǒng)以監(jiān)測微生物氧氣消耗。
關(guān)于該項(xiàng)目及酸形成相關(guān)挑戰(zhàn)的進(jìn)一步見解，作者：Asbj?rn Haaning Nielsen教授：
本應(yīng)用說明展示了如何利用基于微板的呼吸測定系統(tǒng)，在經(jīng)歷生物硫酸（BSA）攻擊的混凝土樣品中進(jìn)行高通量微生物呼吸測量。此類環(huán)境通常由親酸性、氧化硫磺的細(xì)菌Acidithiobacillus thiooxidans定殖，該菌是BSA的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子。
在受BSA影響的混凝土表面pH值較低時(shí)，A.thiooxidans將硫化氫（H?S）氧化為硫酸（H?SO?）：
H2S+2 O2 → H2SO4
酸會(huì)強(qiáng)力溶解富含鈣的水泥基質(zhì)，形成石膏和埃特林石，其膨脹導(dǎo)致開裂和結(jié)構(gòu)完整性喪失。微板系統(tǒng)能夠快速、并行監(jiān)測氧氣消耗，直接提供對(duì)BSA影響混凝土中硫氧化活性的高分辨率洞察。本研究探討亞硝酸鹽如何通過降低硫氧化單胞菌的硫氧化活性，從而減緩硫酸生成，從而抑制BSA過程。
如果您也對(duì)微板呼吸系統(tǒng)感興趣，用于細(xì)菌、藻類、酵母、原生動(dòng)物等懸浮物的氧氣消耗率測量，請(qǐng)聯(lián)系上海瑾瑜科學(xué)儀器有限公司我們將樂意討論您的實(shí)驗(yàn)需求和注意事項(xiàng)。
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