Диссертация (Биосенсоры на основе дрожжевой культуры и ассоциаций микроорганизмов для определения биохимического потребления кислород)
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Биосенсоры на основе дрожжевой культуры и ассоциаций микроорганизмов для определения биохимического потребления кислород". PDF-файл из архива "Биосенсоры на основе дрожжевой культуры и ассоциаций микроорганизмов для определения биохимического потребления кислород", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "химия" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве РТУ МИРЭА. Не смотря на прямую связь этого архива с РТУ МИРЭА, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "диссертации и авторефераты" в общих файлах, а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата химических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Федеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования«Тульский государственный университет»На правах рукописиЮДИНА НАТАЛЬЯ ЮРЬЕВНАБИОСЕНСОРЫ НА ОСНОВЕ ДРОЖЖЕВОЙ КУЛЬТУРЫИ АССОЦИАЦИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯОПРЕДЕЛЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКОГОПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА03.01.06 – биотехнология (в том числе бионанотехнологии)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степени кандидата химических наукНаучный руководитель:кандидат химических наук,доцент Алферов В.А.Москва – 2017СодержаниеСписок сокращений ..............................................................................................
6Введение .................................................................................................................. 71. Литературный обзор ....................................................................................... 131.1. Биохимическое потребление кислорода (БПК) ................................... 131.1.2. Методы определения БПК5 ............................................................ 141.1.2.1 Стандартный метод.....................................................................
181.1.2.2 Фотометрический метод ............................................................ 201.1.2.3 Манометрический метод ............................................................ 201.2 Методы определения БПК с использованием биосенсоров ................ 211.2.1 Типы БПК-биосенсоров в зависимости от вида преобразователя 221.2.1.1 Биосенсоры на основе биолюминисцентных бактерий .......... 221.2.1.2 Микробные биотопливные элементы ....................................... 231.2.1.3 Амперометрические БПК-биосенсоры ....................................
231.2.1.3.1 Электрохимические БПК-биосенсоры на основе редоксмедиаторов ............................................................................................... 241.2.3.1.2АмперометрическиеБПК-биосенсорынаосновекислородного электрода ......................................................................... 241.2.2ТипбиологическогоматериалаиспользуемоговБПК-биосенсорах.................................................................................................
251.2.2.1 Биосенсоры на основе индивидуальных культур .................... 261.2.2.2 Биосенсоры на основе ассоциаций микроорганизмов ............ 311.2.3 Коммерческие БПК-биосенсоры ..................................................... 341.3 Особенности биохимии дрожжевых клеток ......................................... 391.3.1 Особенности дрожжей Debaryomyces hansenii .............................. 411.3.1.1 Строение дрожжей Debaryomyces hansenii .............................. 441.3.1.2 Влияние солености среды на дрожжи D. hansenii ................... 461.3.1.3 Применение дрожжей D.
hansenii ............................................. 471.3.2 Особенности дрожжей Arxula adeninivorans .................................. 491.4 Методы иммобилизации клеток ............................................................. 5121.4.1 Иммобилизация клеток путем включения в массу носителя .......
541.4.2 Гидрогели ........................................................................................... 561.4.3 Использование гидрогелей в биодатчиках ..................................... 571.4.5 Гидрогели в биосенсорах................................................................. 581.4.6 Биосенсоры на основе ферментов,иммобилизованных вгидрогели .....................................................................................................
581.4.7Биосенсорынаосновецелыхклетокмикроорганизмов,иммобилизованных в гидрогели ............................................................... 592. Экспериментальная часть............................................................................. 632.1Получениеполивиниловогоспирта,модифицированногоN-винилпирролидоном ......................................................................................
632.2 Регистрация ИК-спектров ....................................................................... 632.3 Регистрация ЯМР-спектров модифицированного поливиниловогоспирта и исходных веществ .......................................................................... 642.4Определениедолисшитогополивиниловогоспирта,модифицированного N-винилпирролидоном ............................................. 642.5 Культивирование клеток микроорганизмов ......................................... 652.6 Проведение биосенсорных измерений ..................................................
662.7 Заполнение и проверка качества электрода Кларка ............................. 672.8 Иммобилизация дрожжей с применением диализной мембраны ...... 682.9 Иммобилизация микроорганизмов в гидрогель модифицированногополивинилового спирта ................................................................................. 692.10 Определение ростовых параметров микроорганизмов...................... 692.11 Сканирующая электронная микроскопия ........................................... 692. 12 Определение БПК5 стандартным методом разбавления ................... 703.
Обсуждение результатов ................................................................................ 713.1. Выбор биологического материала для создания БПК-биосенсора наоснове индивидуальной культуры микроорганизмов ................................ 713.2 Составление искусственных ассоциаций микроорганизмов .............. 743.2.1 Кривые роста дрожжей .....................................................................
7533.2.2 Изучение стабильности во времени созданных ассоциаций ........ 793.3 Разработка матрицы на основе гидрогеля поливинилового спиртамодифицированногоN-винилпирролидоном,подходящейдляиммобилизации микроорганизмов ............................................................... 813.3.1 Влияние соотношения компонентов и времени синтеза на долюсшитого полимера ...................................................................................... 823.3.2ИК-спектроскопияобразцовмодифицированногополивинилового спирта ............................................................................. 833.3.3ЯМР-спектроскопияобразцовмодифицированногополивинилового спирта и исходных веществ .........................................
873.4 Иммобилизация дрожжей D. hansenii ВКМ Y-2482 в гидрогельполивинилового спирта, модифицированного N-винилпирролидоном 1013.4.1 Зависимость ответа биосенсора от биохимического потребелениякислорода .................................................................................................. 1043.3.2.Нижняяграницаопределяемыхсодержанийипределобнаружения .............................................................................................
1093.4.3. Рабочий диапазон ........................................................................... 1103.4.4 Операционная стабильность .......................................................... 1113.4.5 Долговременная стабильность ...................................................... 1133.4.6 Основные характеристики разработанных биочувствительныхэлементовнаосноведрожжейиммобилизованныхвмодифицированный поливиниловый спирт .......................................... 1193.4.7 Субстратная специфичность дрожжейDebaryomyces hansenii,иммобилизованных в поливиниловый спирт, модифицированный Nвинилпирролидоном................................................................................. 1203.5 Иммобилизация ассоциаций микроорганизмов ................................
1233.6 Влияние состава исследуемых проб на окислительную способностьдрожжей Debaryomyces hansenii ВКМ Y-2482 и ассоциации дрожжей O.angusta, A. adeninivorans, D. hansenii ......................................................... 1313.6.1 Влияние pH-среды ........................................................................... 13143.6.2 Определение зависимости окислительной активности дрожжей оттемпературы среды................................................................................... 1323.6.3 Зависимость окислительной активности дрожжей от присутствияв системе хлорида натрия ........................................................................
1353.6.4 Зависимость окислительной активности дрожжей от присутствияв системе ионов тяжелых металлов ...................................................... 1383.7 Анализ образцов воды ........................................................................... 1413.8Использованиерезультатовисследованиядлясозданияэкспериментального образца биосенсорного анализатора БПК «Эксперт– 009».............................................................................................................
