专利名称：一种用于鉴定细菌趋磁性的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于鉴定细菌趋磁性的方法。
背景技术：
细菌趋磁性的鉴定对于趋磁细菌的研究来说是十分重要的，常规的分析方法主要通过显微镜观察和提取细菌体内的磁小体来确定细菌是否具有趋磁性，这种方法的弊端主要表现在以下几个方面1.细菌是很微小的个体，且大部分趋磁细菌都有较强的运动能力，因此通过显微镜观察其趋磁性有一定困难，易造成错误判断；2.通常为了明显观察细菌的趋磁性，会采用磁体代替地磁场，而此方法因显微镜的铁质载物台易被磁体干扰而造成错误判断；3.常规的检测方法只能对其趋磁性提供描述性说明，而无法对其趋磁性进行量化；4.常规的判定方法对一些具有微弱趋磁性的细菌不适用，从而形成了趋磁细菌研究中的空缺。
发明内容
本发明针对现有常规方法的不足，提出一种用于鉴定细菌趋磁性的方法，并用此方法发现和鉴定了A.ferrooxidans菌具有的微弱趋磁性，同时首次从A.ferrooxidans菌体内提取到了磁小体。
一种用于鉴定细菌趋磁性的方法，包括对经过冷冻处理后细菌进行显微镜观察、磁泳判断细菌趋磁性、电镜超薄切片检测和提取细菌体内磁性颗粒，具体过程如下首先，将所要研究的细菌制成菌悬浮液，在-4℃温度下冷冻处理3～7天，以此降低细菌的运动活性，将菌悬浮液制成玻片，在磁场下放置5～30分钟后，用显微镜观察并拍照，重复和述步骤，若细菌聚集到靠近磁场一端，则可初步判断该细菌具有趋磁性，其趋磁性显微照片可作为趋磁性证明之一；其次，将菌悬浮液置于自制磁泳槽一端，磁泳槽磁场梯度为0.85～2.0Telsa/m，若细菌在磁场作用下发生了泳动，则说明细菌具有趋磁性，并且，能够根据细菌泳动的时间和距离计算出细菌泳动的速度；第三，将细菌培养至对数期，收集菌液，对其作电镜超薄切片检测，观察其胞内组构是否含有电子致密颗粒，若有，很可能就是磁小体，需要对其作进一步鉴定；第四，反复冻融和微弱超声波破除细胞壁，利用磁铁吸取细胞体内磁性颗粒，若可以提取到其体内的磁性颗粒，则说明该细菌具有趋磁性，磁性颗粒可以经过扫描、透射电镜，X射线衍射等检测手段进行测试。
采用本发明判断细菌的趋磁性，可以从宏观和微观层面对细菌的趋磁性进行了准确的判断，而且还能够对细菌在磁场作用下的趋磁性运动速度进行计算；采用本发明，成功地观察鉴定了A.ferrooxidans菌的微弱趋磁性，并从其体内提取到了磁小体，该方法也适用于判断其他具有趋磁性的细菌。采用该方法，可以从严格的判断细菌的趋磁性，也可以检测出传统方法检测不了的细菌的微弱趋磁性，比传统的判断检测方法更为严谨和科学。本发明不仅仅可以用来判断浸矿细菌的趋磁性，而且可以广泛的应用于其他趋磁性细菌的研究中，并且对纳米磁性材料的分离和筛选提供了一定的帮助。
图1本发明流程示意图；图2细菌趋磁性显微镜照片；其中磁体靠近左端，细菌按照磁场强度由强到弱呈现梯度分布，靠近磁体处细菌浓度高，远离磁体处细菌浓度低，产生此分布的原因就是细菌具有趋磁性；图3细菌趋磁性显微镜照片；其中细菌在地磁力线作用下发生泳动，细菌浓度同样也产生了梯度分布；图4磁泳判断细菌趋磁性示意图；其中箭头表示地磁力线的方向，均在B槽加菌，图4-1表示细菌逆地磁力线运动；图4-2表示细菌垂直地磁力线运动；图4-3表示细菌沿地磁力线运动；图5A.ferrooxidans的电镜照片(×3万倍)，从其中可以看出其菌体表面多皱褶，且粘附物较少；图6A.ferrooxidans的电镜照片(×8万倍)，其中箭头所指为其体内的磁小体；图7A.ferrooxidans的超薄电镜切片，其中箭头所指为其体内的磁小体；图8提取到磁小体的电镜照片；图9提取到磁小体的能谱分析图。
下面结合附图对本发明的方法作进一步的说明。
具体实施例方式
首先，将浸矿细菌中具有代表性的菌种A.ferrooxidans培养至对数期，离心收集菌体并反复清洗后，制成菌悬浮液，将其置于冰箱中，用-4℃冷冻处理7天，以此降低细菌的运动活性，然后将菌悬浮液制成玻片，在磁场下放置15分钟后，用显微镜观察并拍照，经过多次重复实验发现，细菌聚集到靠近磁场一端，如图2、图3所示，由该结果可以初步判断该细菌具有趋磁性其次，将A.ferrooxidans菌悬浮液置于自制磁泳槽一端，以地磁场为细菌泳动动力，其实验过程见图4所示，细菌在磁场作用下发生了泳动，其实验结果见表1，从实验结果可以看出A.ferrooxidans菌具有趋磁性，并且，其逆地磁力线运动的平均运动速度4.8mm/min；垂直地磁力线运动的平均运动速度8mm/min；沿地磁力线运动的平均运动速度12mm/min；第三，将A.ferrooxfdans菌培养至对数期，收集菌液，对菌液进行清洗后照电镜，其电镜照片见图5、图6，同时对其作电镜超薄切片，见图7，观察到其胞内含有电子致密颗粒，初步判断其是磁小体；第四，利用反复冻融和微弱超声波破除A.ferrooxfdans菌细胞壁，然后利用磁铁吸取磁性颗粒，可以提取到其体内的磁性颗粒，该磁性颗粒在磁场作用下发生团聚，肉眼可见，对其作电镜分析，如图8所示，从其电镜照片可以明显看出其表面的酯膜，对磁小体做能谱分析，其能谱图见图9，发现该磁性颗粒主要成分为Fe和O元素。
表1细菌磁泳实验结果，其中1——细菌逆地磁力线运动，从A-B需要25min，平均运动速度4.8mm/min；2——细菌垂直地磁力线运动，从B-A需要15min，平均运动速度8mm/min；3——细菌沿地磁力线运动，从B-A需要6min，平均运动速度12mm/min；表1细菌磁泳结果
权利要求
1.一种用于鉴定细菌趋磁性的方法，其特征在于包括对经过冷冻处理后细菌进行显微镜观察、磁泳判断细菌趋磁性、电镜超薄切片检测和提取细菌体内磁性颗粒，具体过程如下首先，将所要研究的细菌制成菌悬浮液，在-4℃温度下冷冻处理3～7天，将菌悬浮液制成玻片，在磁场下放置5～30分钟后，用显微镜观察并拍照，重复上述步骤；其次，将菌悬浮液置于磁泳槽一端，磁泳槽磁场梯度为0.85～2.0Telsa/m；第三，将细菌培养至对数期，收集菌液，对其作电镜超薄切片检测，观察其胞内组构是否含有电子致密颗粒；第四，反复冻融和微弱超声波破除细胞壁，利用磁铁吸取细胞体内磁性颗粒。
全文摘要
一种用于鉴定细菌趋磁性的方法，其特征在于包括对经过冷冻处理后细菌进行显微镜观察、磁泳判断细菌趋磁性、电镜超薄切片检测和提取细菌体内磁性颗粒。采用本发明判断细菌的趋磁性，可以从宏观和微观层面对细菌的趋磁性进行了准确的判断，而且还能够对细菌在磁场作用下的趋磁性运动速度进行计算；采用本发明，成功地观察鉴定了A.ferrooxidans菌的微弱趋磁性，并从其体内提取到了磁小体，该方法也适用于判断其他具有趋磁性的细菌。
文档编号C12Q1/02GK1932484SQ20061003221
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月8日 优先权日2006年9月8日
发明者邱冠周, 刘新星, 谢建平, 刘文斌, 杨英杰, 霍强, 武海艳, 李寿朋, 刘学端 申请人:中南大学