微生物固定化

㈠ 生物膜是固定化微生物吗

在生命的最初阶段，正是有了脂性的膜，才能使生命—蛋白质与核酸得与周围介质隔离的屏障而保持聚集和相对稳定的状态，继之才有细胞的发展。因此，脂膜是任何活性细胞必不可少的。生物膜有以下作用：
1. 生物膜具有分室作用。细胞的膜系统不仅把细胞与外界环境隔开，而且把细胞内部的空间分割，使细胞内部区域化，即形成多种细胞器，从而使细胞的生命活动分室进行。各区域均具有特定的PH、电位、离子强度、酶系等。同时，膜系统又将各个细胞联系起来，共同完成各种连续的生理化学反应。比如光呼吸的生化过程就有叶绿体、过氧化物和线粒体3种细胞器分工协同完成。
2. 生物膜是代谢反应场所。生物膜是许多代谢反应有序进行的场所，如光合作用的光能吸收、电子质子传递、同化力的形成、呼吸作用的电子传递及氧化磷酸化过程分别在光合膜和线粒体内膜上进行。
3. 生物膜是能量转换场所。生物膜是细胞进行能量转换的场所，光合电子传递、呼吸电子传递以及与之相偶联的光合磷酸化和氧化磷酸化都发生在膜上。
4. 生物膜是物质交换场所。生物膜对物质的透过具有选择性，能控制莫内外的物质交换。如质膜可通过简单扩散、促进扩散、主动运输、胞饮作用等方式进行各种物质的吸收与转移。各种细胞器上的膜也通过类似方式控制其小区域与胞质进行物质交换。
5. 生物膜能识别与信息传导。膜糖的残基分布在膜的外表面，好似触角，能够识别外界的某种物质，并将外界的某种刺激转换为胞内信号，诱导细胞反应。例如，花粉粒与柱头表面之间，砧木与接穗细胞之间、根瘤菌与豆科植物根细胞之间的识别反应均与膜性质有关。膜上存在着各种各样的受体，能感应刺激，传导信息，调控代谢。

㈡ 固定化微生物技术在污水处理中到底有多大用处

固定化微生物技术在污水处理中到底有多大用处
固定化微生物技术是用化学或物理的手段,将游离细胞或酶定位于限定的区域,使其保持活性并可反复利用的方法.最初主要用于发酵生产,70年代后期,被用到水处理领域,近年来则成为各国学者研究的热点.固定化微生物技术克服了生物细胞太小,与水溶液分离较难,易造成2次污染的缺点,保持了效率高、稳定性强、能纯化和保持高效菌种的优点,在废水处理领域有广阔的应用前景.在实际应用过程中,如何固定、何种载体,才能使固定化微生物能较长时间的保持一定强度和活度,才能降低固化的成本,延长固定微生物的使用寿命,是该技术在污水处理中得到广泛应用的关键.文本着重介绍近年来废水处理中常用的固定化材料,及比较成熟的固定方法和影响因素.

㈢ 废水处理中利用微生物固定化技术有何作用

废水处理中利用微生物固定化技术有何作用
固定化细胞技术是指通过化学的或物理的手段，将游离细胞定位于限定的空间区域，使之成为不悬浮于水但仍保持生物活性，并反复利用的方法。该方法有利于提高生物反应器内微生物细胞的浓度和纯度，保持高效菌种，利于反应器的固液分离，也利于除氮和除去高浓度有机物或某些难降解物质。本文主要介绍近年来固定化细胞在废水处理中的应用研究现状和发展前景。
细胞固定化技术是利用化学或物理的手段将游离细胞定位于限定的空间区域，并使其保持活性，反复利用的一种新型生物技术。该技术由于在实际应用中可以使工艺自动化、连续化，提高细胞的稳定性和反应效率，降低生产成本，20世纪70年代后迅速成为生物、环境等领域的一个研究热点。在初期它主要用于发酵生产。日益严重的水污染问题，迫切要求开发高效的废水处理新技术，人们开始利用细胞固定化技术取代传统的活性污泥法，用于各种污染物的转化和降解。将从活性污泥中分离，筛选出来的优势菌种加以固定，组成一个快速、高效、连续的废水处理系统，这样就可以免除污泥处理的二次污染。另外，它与传统的悬浮生物处理法相比，有处理效率高、稳定性好、反应易于控制、菌种高纯高效、生物浓度高、产污泥量少、固液分离效果好、丧失活性可恢复等优点。因此，该技术有着远大的应用潜力和发展前景。

㈣ 在罗非鱼养殖池塘中实施固定化微生物技术有什么作用

目前，微生态技术是一种比较成熟的池塘养殖水体环境控制技术，使用方便，成本低廉，可对水体环境进行原位修复，不占用土地，适应各种水深，可直接将水体中的有机物和氮、磷等过剩物质分解和转化。因此，微生态技术在我国的水产养殖业中的研究和应用日益增多，所用的微生物有芽孢杆菌、光合细菌、放线菌、乳酸杆菌、酵母菌等多种细菌和真菌，并已有规模性示范和应用的报道。但当前应用微生态技术净化池塘水质，多采用微生物的游离细胞直接加入水体，因游离细胞在水体中的生存和活力、定植和流失等受环境条件影响较大，故对水体的净化效果往往不太稳定，有时甚至会造成二次污染，而固定化微生物技术则可有效地克服上述这些不足。

微生物固定化材料，能够为池塘土著微生物或外源添加微生物的固定化提供人工载体或基质。池塘土著微生物或外源添加的微生物，因在人工载体或基质上定植成膜，大大提高了微生物的数量和成活率，并提高与水体的接触时间和面积，提高对水体的净化效果。固定化微生物膜，主要是通过微生物对氮、磷和有机物等的利用，促进自身的生长，降低水中各种污染物质的含量；同时，竞争藻类生长的资源，使得水中藻类的种群密度有所下降。

㈤ 为什么要对生物活性材料进行固定化 有何意义

简单来说，就是保留生物材料，比如组织或细胞当时的生活状态。就如同用照相回机记录当时的生活状态一样。答
借助于组织切片技术可对固定的生物材料进行代谢等进一步的研究，已获得更高的实用价值（比如医学研究等）。

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㈥ 微生物固定化时间是从放到冰箱里算起还是固定在氯化钙中开始

微生物固定化没有放到冰箱一说，因此时间是从固定在氯化钙中开始。

固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。这种技术应用于废水处理，有利于提高生物反应器内微生物(尤其是特殊功能的微生物)的浓度，有利于微生物抵抗不利环境的影响，有利于反应后的固液分离，缩短处理所需的时间。

㈦ 什么是固定化培养

编辑词条固定化细胞技术
名称: 固定化细胞技术
主题词或关键词: 生命科学 细胞技术
内容
所谓固定化细胞技术，就是将具有一定生理功能的生物细胞，例如微生物细胞、植物细胞或动物细胞等，用一定的方法将其固定，作为固体生物催化剂而加以利用的一门技术。固定化细胞与固定化酶技术一起组成了现代的固定化生物催化剂技术。
早在19世纪初叶，人们就利用微生物细胞在固体表面吸附的倾向而采用滴滤法来生产醋酸，后来，又有人将类似方法来进行污水处理。现代的固定化细胞技术是在固定化酶技术的推动下而发展起来的。1973年，日本首次在工业上成功地利用固定化微生物细胞连续生产L天冬氨酸，接着，固定化细胞技术受到广泛重视，并很快从固定化休止细胞发展到固定化增殖细胞。至今，在生产菌种方面已很少有未被涉足过的研究领域了。
固定化细胞的应用范围极广，目前已遍及工业、医学、制药、化学分析、环境保护、能源开发等多种领域。在工业方面，如利用产葡萄糖异构酶的固定化细胞生产果葡糖浆；将糖化酶与含α淀粉酶的细菌、霉菌或酵母细胞一起共固定，可以直接将淀粉转化成葡萄糖；利用涨澡酸钙或卡拉胶包埋酵母菌，通过批式或连续发酵方式生产啤酒；利用固定化酵母细胞生产酒精或葡萄酒；此外，还可利用固定化细胞大量生产氨基酸、有机酸、抗生素、生化药物和甾体激素等发酵产品。在医学方面，如将固定化的胰岛细胞制成微囊，能治疗糖尿病；用固定化细胞制成的生物传感器可用于医疗诊断。在化学分析方面，可制成各种固定化细胞传感器，除上述医疗诊断外，还可测定醋酸、乙醇、谷氨酸、氨和BOD等。此外，固定化细胞在环境保护、产能和生化研究等领域都有着重要的应用。

虽然并不太切题，但是这里面提到的"固定化增殖细胞"应该是有助于你的理解的。

㈧ 微生物细胞的固定方法有哪些常用的是哪种

微生物细胞的固定方法有主要有物理吸附法和包埋法两种。
1．物理吸附法
带电的微生物细胞和载体之间的静电相互作用，使细胞体吸附固定在硅藻土、木材、玻璃、陶瓷和塑料等载体上。如酵母细胞是带负电的，在固定时要选择带正电的载体。在PH4时，热带假丝酵母、酿酒酵母等在陶瓷表面上的吸附程度较大，载体表面的40~70%被细胞牢固吸附，不会被高流培养液冲掉。载体的性质也影响细胞与载体之间的相互作用，主要是载体的成分、表面电荷、表面积和PH的影响。所有的玻璃和陶瓷都是由不同比例的氧化硅、氧化镁等组成，如将玻璃等放在溶液中，在它的表面会发生离子交换，形成不再是铝、硅等的氧化物，而为相应的氢氧化物。载体表面的羟基可被微生物细胞表面的氨基或羧基所取代，在细胞与载体之间形成键。物理吸附法固定化活细胞的酶活性不受影响，但吸附过程相当复杂，吸附过程与微生物的性质、载体的特性及细胞与载体之间发生的相互作用有关，只有这些参数配合恰当时才能形成稳定的微生物细胞-载体复合物。
物理吸附法固定微生物细胞现已广泛用于废水处理工程——生物膜法，中国科学院微生物研究所应用自养菌和异养菌的混合菌，吸附于玻璃钢蜂窝填料繁殖成生物膜，用以处理含硫氰酸钠的腈纶废水。北京工业大学应用驯化的混合菌吸附于活性炭的大孔及其表面，用以处理印染废水等。
2．包埋法
将微生物细胞用物理的方法包埋在琼脂、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇（PVA）等凝胶载体内，使微生物细胞固定化。一般的包埋成形法比较复杂、机械性能差、易磨损、不适于大批量生产。因而近年来一些学者又研究了一种制备珠型固定化细胞技术。
1）琼脂凝胶包埋法，称取4g琼脂或琼脂糖溶于50ml 0.2M pH7.0磷酸缓冲液中，加热溶解后，冷却到55℃左右，将细胞浓度为60%左右细菌悬浮液于40℃下保温，然后与琼脂溶液混合均匀。用注射器针头将热的混合液滴入冷的甲苯溶液，四氯乙烯溶液或液体石腊内，冷却形成2~3mm直径的小球。或将热琼脂-细菌混合液流加到搅拌下的500ml30℃的醋酸丁酯中，加完后继续搅拌3分钟，到混合物分散成小滴，迅速加入300ml冷的醋酸丁酯，再搅拌2~5分钟，倾去醋酸丁酯，抽滤干，用缓冲液洗至无醋丁酯味，即制成珠型固定化细胞，小珠约在1~3mm。使用前将球形固定化细胞放入消毒好营养液中30℃活化24小时后再用。
2）海藻酸钙凝胶包埋法 称取2g海藻酸钠，加30ml生理盐水于高压灭菌锅中加热溶解、冷却到40℃，取20ml与20ml细胞浓度为50%的细菌悬浮混合均匀，然后用注射器针头滴加到0.1M氯化钙或4%的氯化钡溶液中，边滴边摇，使其形成2mm直径球型小珠，然后用生理盐水洗涤。或将混合液流加到搅拌下的200~500ml醋酸丁酯中，当分散成小滴后，迅速加入5ml 0.1M的二氯化钙溶液,继续搅拌5~10分钟,自然沉降,倾去醋酸丁脂,再加入50ml 0.1M的二氯化钙溶液,浸泡1小时,进一步固化,然后用蒸馏水彻底洗涤,即得直径为1~3mm珠型固定化细胞。干后可保存于低温下，使用前需放入消毒好的营养液中30℃活化24小时后再用。由于磷酸盐会破坏凝胶的结构，因而在使用海藻酸钠固定细胞时尽量防止磷酸盐的加入。
3）明胶包埋法 称取6g明胶，加入50ml 0.1M pH7.0的磷酸缓冲液，加热溶解后冷却至40℃，取20ml与20ml细胞浓度为60%的细菌悬液在40℃混合均匀，冷却凝固后切成1~2mm3方块，然后再加2.5%戊二醛，使包埋块悬浮在戊二醛溶液中，室温下轻轻搅拌4小时进行交联，滤去戊醛后，逐次用0.1M氯化钠和去离子水洗涤后即成。或者将明胶-菌体混合液流加到200ml 20℃搅拌下的醋酸丁酯溶液中，当分散成小珠后，迅速加入5ml 5%的戊二醛溶液，继续搅拌5~10分钟，倾去醋酸丁酯，水洗即得到珠型固定化细胞，再放入50ml的pH5.0的戊二醛溶液中浸泡30分钟，然后彻底洗涤，即获得直径1~3mm的球形小珠。使用前将其放入营养液中30℃活化24小时后再用。用戊二醛交联的明胶包埋法，可获得机械强度及工作稳定性较好的固定化细胞。
4）聚丙烯酰胺凝胶包埋法，引此法是较常用的一种包埋法。聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺在催化剂作用下聚合形成三维网状结构的凝胶。常用的催化剂和加速剂是过硫酸铵和四甲乙二胺或三乙醇胺。
称取17.6g丙烯酰胺和1.2g N—N′—甲叉双丙烯酰胺溶于0.05M pH7.0的Tris-HCl缓冲液中，取20ml与5g的湿菌泥混合均匀，加入50μl的40%过硫酸铵，混合均匀后流加到搅拌的豆油或液体石蜡中，搅拌分散成小滴，迅速加入250μl的四甲基乙二胺，小滴即很快聚合形成小珠，倾去流体，用水或缓冲液充分洗涤即可获得珠型固定化细胞。或将菌泥混合液加入1%过硫酸铵0.25ml和10%三乙醇胺4 ml，将上述混合液搅拌均匀，不要出现气泡，置于40℃恒温浴中30分钟左右，即形成聚内烯酰胺凝胶固定化细胞，在凝胶未干时切成2~3mm3小块，于50~60℃中干燥后保存。使用前将包埋好的固定化细胞放入消毒后的营养液中活化24小时再用。最常用的是包埋法。

㈨ 微生物细胞的固定方法有哪些常用的是哪种

微生物细胞的固定方法有主要有物理吸附法和包埋法两种.
1．物理吸附法
带电的微生物细胞和载体之间的静电相互作用,使细胞体吸附固定在硅藻土、木材、玻璃、陶瓷和塑料等载体上.如酵母细胞是带负电的,在固定时要选择带正电的载体.在PH4时,热带假丝酵母、酿酒酵母等在陶瓷表面上的吸附程度较大,载体表面的40~70%被细胞牢固吸附,不会被高流培养液冲掉.载体的性质也影响细胞与载体之间的相互作用,主要是载体的成分、表面电荷、表面积和PH的影响.所有的玻璃和陶瓷都是由不同比例的氧化硅、氧化镁等组成,如将玻璃等放在溶液中,在它的表面会发生离子交换,形成不再是铝、硅等的氧化物,而为相应的氢氧化物.载体表面的羟基可被微生物细胞表面的氨基或羧基所取代,在细胞与载体之间形成键.物理吸附法固定化活细胞的酶活性不受影响,但吸附过程相当复杂,吸附过程与微生物的性质、载体的特性及细胞与载体之间发生的相互作用有关,只有这些参数配合恰当时才能形成稳定的微生物细胞-载体复合物.
物理吸附法固定微生物细胞现已广泛用于废水处理工程——生物膜法,中国科学院微生物研究所应用自养菌和异养菌的混合菌,吸附于玻璃钢蜂窝填料繁殖成生物膜,用以处理含硫氰酸钠的腈纶废水.北京工业大学应用驯化的混合菌吸附于活性炭的大孔及其表面,用以处理印染废水等.
2．包埋法
将微生物细胞用物理的方法包埋在琼脂、海藻酸钠、明胶、聚丙烯酰胺和聚乙烯醇（PVA）等凝胶载体内,使微生物细胞固定化.一般的包埋成形法比较复杂、机械性能差、易磨损、不适于大批量生产.因而近年来一些学者又研究了一种制备珠型固定化细胞技术.
1）琼脂凝胶包埋法,称取4g琼脂或琼脂糖溶于50ml 0.2M pH7.0磷酸缓冲液中,加热溶解后,冷却到55℃左右,将细胞浓度为60%左右细菌悬浮液于40℃下保温,然后与琼脂溶液混合均匀.用注射器针头将热的混合液滴入冷的甲苯溶液,四氯乙烯溶液或液体石腊内,冷却形成2~3mm直径的小球.或将热琼脂-细菌混合液流加到搅拌下的500ml30℃的醋酸丁酯中,加完后继续搅拌3分钟,到混合物分散成小滴,迅速加入300ml冷的醋酸丁酯,再搅拌2~5分钟,倾去醋酸丁酯,抽滤干,用缓冲液洗至无醋丁酯味,即制成珠型固定化细胞,小珠约在1~3mm.使用前将球形固定化细胞放入消毒好营养液中30℃活化24小时后再用.

㈩ 固定化微生物技术

固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选证的载体上，使其高度密集并保持生物活性，在适宜条件下能够快速、大量增殖的生物技术。这种技术应用于废水处理，有利于提高生物反应器内微生物（尤其是特殊功能的微生物）的浓度，有利于微生物抵抗不利环境的影响，有利于反应后的固液分离，缩短处理所需的时间。
利用固定化微生物技术提高废水处理效率的工艺方法也被称作“生物增效”，其适用的领域非常广泛，例如：化粪池、隔油槽、排水管、城市污水处理厂以及工业废水…等。一般而言，针对特殊污染源，来自天然环境的微生物消耗很快、效率低下，即使有快速的繁殖能力仍不足以负荷。因此，生物增效的作业过程还是依循自然的方式，向目标添加定制的、具有已知降解能力的微生物制剂（固定化微生物），处理效果则有明显的提升。
现在所研究的生物吸附剂的固定化方法主要有以下几种:
1吸附法
吸附法一般依靠生物体与载体之间的作用，包括范德华力、氢键、静电作用、共价键及离子键，两者间的屯电位，在微生物体和载体的相互作用中起重要作用。常用的吸附载体有活性炭、木屑、多孔玻璃、多孔陶瓷、磁铁矿、硅藻土、硅胶、纤维素、聚氨醋泡沫体、离子交换树脂等。它是一种简单易行、条件温和的固定化方法，但用它固定的生物体不够牢靠，容易脱落。
2交联法
交联法又称无载固定化法，是一种不用载体的工艺，通过化学、物理手段使生物体细胞间彼此附着交联。化学交联法它一般是利用醛类、胺类等具有双功能或多功能基团的交联剂与生物体之间形成共价键相互联结形成不溶性的大分子而加以固定，所使用的交联剂主要有戊二醛、聚乙烯酞胺、表氯醇等等。物理交联法在是指在微生物培养过程中，适当改变细胞悬浮液的培养条件(如离子强度、温度、pH值等)，使微生物细胞之间发生直接作用而颗粒化或絮凝来实现固定化，即利用微生物自身的自絮凝能力形成颗粒的一种固定化技术。
3包埋法
在微生物的固定化方法中，以包埋法最为常用。它的原理是将生物体细胞截留在水不溶性的凝胶聚合物孔隙的网络中，通过聚合作用或通过离子网络形成，或通过沉淀作用，或通过改变溶剂、温度、pH值使细胞截留。凝胶聚合物的网络可以阻止细胞的泄露，同时能让基质渗入和产物扩散出来。
包埋材料可以分为两大类:
(l)天然高分子多糖类，如海藻酸盐、琼脂、明胶等I’3l，其中以海藻酸钠和卡拉胶应用最多，它们具有固化方便，对微生物毒性小及固定化密度高等优点，但是它们抗微生物分解性能较差，机械强度低，但是可使用交联剂进行稳定化处理，但活力和传质性能又会下降。
(2)合成高分子化合物，如聚丙烯酞胺、聚乙烯醇(PvA)娜l等。这类交联剂的突出优点是抗微生物分解性能好，机械强度高，化学性能稳定。但是聚合物网络的形成条件比较剧烈，对微生物细胞的损害较大，而且成形的多样性和可控性不好。