细菌生物膜与抗生素耐药

抗生素耐药已成为一个全球关注的严重问题,也是科学界研究的热点问题.近年来的研究成果揭示,抗生素的耐药问题除了与耐药菌株的大量产生有关外,还与致病菌在人体内以生物膜(biofilms)的方式生长密切相关.生物膜是细菌粘附在物体表面上形成的一种具有高度结构性的膜状复合物,其主要成分为细菌分泌的胞外基质和细菌菌体.生物膜的形成显著增强了生物膜内细菌对抗生素、化学杀菌剂以及机体免疫系统的抵抗能力.结合国外近年来的研究成果,介绍了生物膜的发生发展,阐述了对人类健康的危害,重点讨论了细菌生物膜类感染难以根除的原因和对抗生素耐药的可能机制,并根据其特性对细菌生物膜类感染的防治提出一些看法.     

生物膜和生物膜形成菌的研究

细菌生物膜是一个复杂的微生物群落,生物膜巾除了水和细菌以外,还含有细菌分泌的胞外聚合物、吸附的营养物质、代谢产物及DNA等细菌裂解产物.介绍细菌生物膜的形成过程,并综述了近年来医学领域以几种成膜力强的条件致病菌为研究对象,从基因水平上证实了细菌细胞表面结构鞭毛、纤毛、胞外聚合物和群体感应信号分子等细胞因子对生物膜形成的影响.     

鲍曼不动杆菌生物膜抑制剂的设计合成及其活性测试

国内外临床实践和研究结果均证明细菌的耐药性、慢性感染疾病难以治愈和反复发作都与细菌的生物膜密切相关。生物膜顽固的黏附性和致密性对游离细菌的保护,使得细菌对抗生素的耐药性增加10~1000倍。基于群体行为控制的生物膜抑制剂开发有望提供解决思路,为此合成出9个具有生物膜抑制作用的化合物,并测试其生物膜抑制活性。研究发现在20μmol的抑制剂条件下,其中8个化合物均显示鲍曼不动杆菌的生物膜抑制活性,其中2个化合物在20μmol条件下生物膜抑制率超过60%,并且通过扫描电镜观察研究细菌在硅胶片表面的生长情况,在添加化合物6的硅胶片表面并未形成生物膜群落,而在未添加化合物的硅胶片表面形成了生物膜群落,进一步说明了合成化合物对生物膜的抑制作用。     

细菌群体感应机制与动植物病原菌的致病力

N 酰基高丝氨酸内酯 (AHLs)作为信号分子介导的细菌群体感应机制参与许多生物学功能的调节 ,当侵染动植物寄主组织的病原菌繁殖到一定量时 ,细菌本身产生的AHLs积累到临界浓度 ,AHLs与胞内特异受体结合 ,启动致病因子的表达。利用AHLs降解酶和AHLs类似物的特性 ,干扰和破坏病原菌的AHLs 群体感应机制 ,将为利用现代生物技术防治此类细菌病害开辟了一条全新的途径     

发菜伴生细菌的分离鉴定及其对发菜生理代谢的影响

为了探究发菜(Nostocflagelliforme)伴生菌对其生理代谢的影响,进一步了解发菜的生长体系以及发菜与伴生菌的相互作用,本文采用平板划线法从发菜固体培养基上分离出11株伴生菌,利用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(LC-q To F-MS)鉴定伴生菌产生的N-酰基高丝氨酸内酯类分子(AHLs)种类．通过质谱图可知微杆菌属(Microbacteriumsp.)ABNF-1产生C12-HSL,根瘤菌属(Rhizobiumsp.)ABNF-4产生C6-HSL、C10-HSL、C12-HSL,戈登氏菌属(Gordoniasp.)ABNF-9产生C6-HSL、C10-HSL,假单胞菌属(Pseudomonasbalearicasp.)ABNF-10产生C10-HSL、C12-HSL．对发菜AHLs产生菌共培养的代谢产物分析表明,主成分分析(PCA-X)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)的评分都呈现明显的离散现象,表明共培养组的代谢产物发生了变化,发菜的脂肪酸代谢和碳代谢发生了显著变化．通过外源添加AHLs发现,当群体感应信号分子AHLs浓度为5μmol/L以上时,AHLs能...     

细菌生物膜与各微生物类群之间的作用关系

从细菌生物膜与真菌、其他细菌、原生动物及噬菌体4个角度对其作用进行了综述.在细菌与真菌之间,生物膜不仅是细菌的拮抗手段,也可介导两者之间的共存.在应对异种细菌时,其作为一种物理防御手段与入侵者竞争.遭受原生动物捕食时,生物膜的致密程度上升以应对原生动物的冲击,或是减少生物膜形成,形成不易被掠食的微菌落.而在抵抗噬菌体侵...     

与植物联合的细菌生物膜及其形成机制的研究进展

自然界中大多数微生物保持附着在生物或非生物体表面,处在一种具有结构的生物膜生态系统中,而不是自由游动状态．与植物联合的细菌在植物组织表面形成生物膜的能力是它们有效定殖和发挥促生作用的前提,与植物联合的细菌生物膜的研究已成为植物微生态研究领域的热点．文中系统介绍了与植物相联合的细菌生物膜的概念、形成机制及其基质组成成分,并提出了研究过程中应注意的主要问题．     

微生物群体感应系统及其在现代食品工业中应用的研究进展

群体感应系统是一种广泛存在于多种微生物中的基因表达调控系统,能够借由对特定信号分子的密度感知实现对相关基因的靶向调控,从而使微生物展现出与低密度条件时截然不同的群体行为以及特性,以此来应对环境的变化。由于群体感应调控存在明显的生物广泛性、机制独特性以及作用高效性,使其成为近年来微生物领域中的研究热点。微生物作为食品工业中的重要研究对象,在食品保鲜,益生菌生产,食品发酵,绿色生物合成,微生物防腐剂及风味剂生产等研究领域中均发挥着至关重要的作用。明悉群体感应系统在上述领域中的作用,有助于推动微生物在食品生产中的进一步应用。着重介绍了群体感应的主要类型及其相关调控机制,并对其在食品腐败中的重要作用以及在未来食品工业中的潜在应用进行了概述;对未来群体感应在食品研究领域的发展进行了展望,旨在为以群体感应为基础的新型食品相关技术的发展提供理论依据。     

细菌生物膜的自然属性与致病性

细菌生物膜是相对于单个分散游离状态的细菌而言的另一种独特的生存形式,其最具特征性的表型决定了这种群聚性细菌集团对人体内环境和对自然界有着广泛的适应性.     

群体感应信号分子免疫调控数学模型的渐近分析

细菌能够分泌一种或多种化学物质来控制其毒性因子的表达,这种生理行为称为群体感应(Quorumsensing,QS),而其分泌的化学物质称为群体感应信号分子。群体感应信号分子能够感知和判断菌群密度及周围环境变化,使得细菌在感染机体时不易被免疫系统识别,同时群体感应信号分子对免疫系统还具有免疫调控功能。据此建立了一类数学模型描述群体感应信号分子的免疫调控机理,分析了模型平衡点的存在性及其渐近稳定性,并运用Matcont研究了模型可能的分岔现象。
     

海洋／海岸带环境与灾害遥感监测

航天航空遥感技术，已经成为海洋／海岸带环境资源动态监测的一种非常有效的现代化高技术手段，其优越性是过去用常规手段所无法比拟的。述及了遥感技术在海面叶绿素，是沙，赤潮，温度场和流场，浅海水下地形测测测控，海岸红树林，海岸带城市化，土地利用以及交通监测等诸多方面的应用。     

自参考式光纤气体传感数据处理方法

气体检测是光纤传感领域的一大研究热点．在强度吸收型气体传感系统中,吸收致光强变化的检测直接影响到气体浓度的解调精度．以内腔吸收式气体传感系统为例,采用自参考式数据处理方法实现气体吸收谱线的自动识别与浓度解调．根据朗伯．比尔（L-B）定律,理论推导了光强检测误差对浓度解调误差的影响．采用自参考式浓度解调算法,提取了乙炔气体的吸光度曲线,并从理论和实验2方面计算了气体吸收峰的吸光度．分别采用自参考式和预参考式解调算法,再结合2种不同的拟合线型,计算了500组实验数据中9条乙炔气体吸收谱线的吸光度．结果表明,采用自参考式解调算法．Lorentzian拟合时解调误差最小且不超过250×10^-6．再结合波长扫描理论,浓度传感的解调精度可得到进一步提升．     

基于压缩感知的心电信号稀疏采样与重构算法

实时心电监测的数据量过大,给系统的传输和存储带来很大压力.为降低采集端的功耗,达到既减轻采样复杂度又降低传输数据量的目的,使用压缩感知技术对心电信号进行压缩采样及重构.以信号重构时间和重构误差为关键指标,研究不同重构算法和小波基的性能表现.结果表明,当压缩率在30%以内时,基追踪作为信号重构算法的百分比均方根差小于4%,同时其重构耗时最短;当压缩率在70%以内时,子空间追踪的误差小于10%,且始终保持较低的重构耗时.最优小波基往往和具体压缩率有关.     

一株具有群体感应的膜污染层优势菌分离鉴定

利用膜生物反应器(MBR)对模拟生活污水进行处理,随着反应器的运行,系统膜污染不断加剧,膜通量逐渐下降,运行15 d后已无法维持膜通量的稳定状态.从MBR膜污染层分离得到37株优势菌株,以紫色杆菌Chromobacterium violaceum 026为报告菌,其中1株菌能够产生短链酰基化高丝氨酸内脂(AHLs)群体感应信号分子.经薄层层析(TLC)和高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)检测进一步表明该菌株所产生的信号分子为C4-HSL,经16S r DNA测序比对,初步鉴定为Aeromonas hydrophila.     

超宽带通信压缩感知信道估计与信号检测方法

针对超宽带信号在采样速率过高时难以采样的问题,利用信号稀疏性提出一种基于压缩感知的信道估计和信号检测算法(CS算法).将信号重复送入随机滤波器后发送,对接收信号进行欠采样,利用调制信号、滤波器、信道的圆周卷积关系建立压缩感知的数学模型,从而可采用基追踪算法实现信道估计和信号检测.仿真结果表明,CS算法所需的采样数据量仅为最小二乘算法的1/3或更少,而在中等信噪比(15~25 dB)的情况下,估计性能可以提高约4.5 dB,且可以准确检测出原始信号.     

厦门环东海域整治过程悬浮泥沙变化遥感监测

选用2005-2007年福建省干季（10月～2月）三个时相中潮位的中巴卫星CCD数据,利用泥沙指数SI=（ch2＋ch3）／（ch2／ch3）提取厦门环东海域悬浮泥沙信息．与现场浊度的对比表明,该泥沙指数能较好地反映悬浮泥沙的相对分布．泥沙指数图像显示,该海域悬浮泥沙浓度分布具有浅海高、深海低,从两岸向中部降低的特点;与2005年10月相比,2007年1月整治过程中清淤吹填使海域面积有所减小,但湾中上部高、中高浓度泥沙明显增加;到2007年11月,清淤吹填基本完成,海域高、中高浓度悬浮泥沙总比2005年10月约减少14km2．综合整治使得整个环东海域悬浮泥沙含量明显降低．     

基于压缩感知的语音压缩与重构

基于语音信号在离散余弦基下的近似稀疏性,对语音信号采用压缩感知技术进行压缩和重构,研究了分析窗长固定时重构误差与观测点数的关系, 针对低压缩比下重构信号"noisy"的特性,提出对重构信号进行小波去噪联合低通滤波的方法以改善重构语音的质量,并研究了低压缩比下分析窗长对重构信号质量的影响.仿真结果表明低压缩比下,合理选取分析窗长,并采用小波去噪联合低通滤波的处理方法可以明显改善重构语音的质量.     

广东省海岸带湿地遥感调查与开发

应用遥感技术监测广东省海岸带湿地资源与环境现状及发展动态,查清广东省现有海岸湿地1084297hm^2,对海岸湿地的利用方式以水产养殖、农田用地、城镇建设用地及捕捞渔业为主。探讨广东省海岸带湿地资源与环境保护、管理及开发利用措施。