摘要:传统的细菌检测 (如平板法和显微技术) 耗时长、误差大、操作繁琐并且无法提供细菌种属和生物学状态信息。近年来,随着荧光染料、结构光学和流式细胞检测仪自身的不断发展,利用流式细胞术 (FCM) 检测细菌等微生物成为可能。与传统细菌检测方法相比,FCM具有灵敏、快速、精确、高效的优势,同时结合其多参数数据采集特点,FCM可提供多种细菌的生物学信息,在实验室研究、临床诊断、工业生产、环境监测等众多领域极具应用前景。本方案以污水中的大肠杆菌( E. coli )为例,介绍如何利用FCM分析零价铁基微球 (A-mZVI) 对其灭活去污效果。
关键词: 细菌, 大肠杆菌, 零价铁基微球, 流式细胞仪
材料与试剂
仪器设备
软件
实验步骤
一、 零价铁基微球 (A-mZVI) 的制备
二、 含E. coli污水的制备
三、 流式细胞术分析A-mZVI对E. coli的灭菌效果
结果与分析
零价铁 (A-mZVI) 作为一种新型处理剂常用于水处理修复,其具有低价无毒、来源广泛、制备方法简便、反应速度较快的优势。对于微生物污染物而言,A-mZVI可发生芬顿反应,产生具有强氧化性的活性氧自由基 (ROS),致使微生物发生氧化损伤,进而实现高效灭活的目的 (Lv等,2017;Sun等,2019)。 流式细胞术 (FCM) 在污水细菌监测中具有测定精准、样品前处理简单、可快速的对多参数数据进行采集,以及可对多元数据进行分析等优点。因此,我们利用FCM分析模拟的污水中E. coli的数量和存活状态,以此评价A-mZVI对E. coli的灭菌效果。如图1所示,初始菌液 (图1A,未经A-mZVI处理组) 中,绝大部分细菌 (90%) 处于活菌状态,加入A-mZVI处理后,细菌存活率急剧下降。其中,加入A-mZVI处理1小时后,E. coli存活率下降至32.6% (图1B);2小时后,E. coli存活率下降至19.5% (图1C)。结果表明,A-mZVI具有优异的抗菌效果,且呈时间依赖性。
图1. E. coli经LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit染色后的流式细胞分析结果. A.空白组; B. A-mZVI处理1小时; C. A-mZVI处理2小时。细胞被分为四个子集:左下、右下、左上和右上象限依次代表阴性背景、活细菌、死细菌和损伤细菌。
失败经验
致谢
本文实验方案改编自 Sun等 (2019),所述零价铁基微球和含菌污水由华中师范大学化学学院提供,相关流式细胞检测方法由中科院武汉病毒所分析测试中心建立并完成。
参考文献
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