生物膜載體的選擇與細胞固定技術(shù)課件

生物膜載體的選擇與細胞固定技術(shù)組員：xxx主講人：xxx第三章生物膜載體的種類生物膜載體的選擇原則實用微生物固定技術(shù)各種固定技術(shù)的比較目錄生物膜細胞固定技術(shù)與傳統(tǒng)懸浮生物系統(tǒng)比較利于細胞分離反應(yīng)器中可達到較高的細胞濃度通過優(yōu)化載體體積特征，可達到微生物最大活性提供了在同一反應(yīng)器中同時固定不同種微生物的可能性可以影響細胞形態(tài)，生理及代謝具有抗沖擊負荷及抑制性物質(zhì)的能力生物膜載體的主要種類活性炭礦渣無煙煤石英砂生物膜載體的主要種類無機類載體在實際中的應(yīng)用

生物膜載體的主要種類有機類載體

由于無機類載體存在一些缺點，大量不同種類的有機類載體在生物膜反應(yīng)器技術(shù)受到越來越廣泛的重視，有機類載體是目前在生物膜技術(shù)發(fā)展中受人們關(guān)注的生物膜載體，隨著聚合物加工技術(shù)的不斷進步，具有不同功能的聚合物載體不斷出現(xiàn)，這些載體在強度和比重等方面都有比較明顯的特點。實際應(yīng)用中最為廣泛。有機類載體主要有PVC（聚氯乙烯）,PE,PP（高聚物聚丙烯）,各類樹脂，塑料（包括各類泡沫材料），纖維，明膠，等等。生物膜載體的主要種類樹脂纖維明膠PP（聚丙烯）PVC（聚氯乙烯）生物膜載體的選擇原則機械強度物理形態(tài)生物、化學(xué)熱力穩(wěn)定性空隙率比重對生物膜活性的影響可再用性價格二生物膜載體的選擇原則生物膜載體的選擇原則物理形態(tài)這里主要說的就是濾料或者載體的比表面積，比表面積就是單位容積濾料中所持有的空間所占有的百分率，載體表面是生物膜形成、固著的部位，高額的表面積是保持高額生物量的必要條件。生物、化學(xué)及熱力學(xué)穩(wěn)定性生物膜在代謝過程中會產(chǎn)生各種各樣的代謝產(chǎn)物，這些代謝產(chǎn)物會對載體產(chǎn)生腐蝕作用，因此應(yīng)避免使用金屬，易降解，易腐蝕的材料作為微生物固定的載體。

選擇生物膜載體考慮的因素生物膜載體的選擇原則對生物膜活性的影響生物膜載體必須對所固定微生物無害，無抑制性作用，如果固定細胞或酶技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)各種生物制品，那么載體本身必須對人類機體無害可再用性從經(jīng)濟角度來說，生物膜載體應(yīng)該具有可再用性，從工程角度講，一般應(yīng)避免選用一次性材料作為污水生物處理技術(shù)中的載體。價格選擇生物膜載體時，應(yīng)該兼顧價格和性能，在不影響設(shè)計或者研究目標時，一般選用廉價載體為宜。比如一些砂石，焦炭，煤渣之類無機材料應(yīng)盡量就地取材，便于加工和運輸。選擇生物膜載體考慮的因素實用微生物固定技術(shù)

固定化微生物技術(shù)是通過化學(xué)或物理的手段,將游離細胞或酶定位于限定的空間區(qū)域內(nèi),使其保持活性并可反復(fù)利用的一種技術(shù)。表面吸附固定技術(shù)表面吸附固定技術(shù)是指微生物與載體表面直接發(fā)生作用，進而實現(xiàn)微生物在載體表面的固定?？煞譃槲锢砦椒ê碗x子吸附法兩種方法。實用微生物固定技術(shù)物理吸附物理吸附使用具有高度吸附能力的硅膠、活性炭、多孔玻璃、石英砂和纖維素等吸附劑,但結(jié)合不牢固,細胞易脫落離子吸附法可因靜電引力(即離子鍵合作用)而固著于帶有相異電荷的離子交換劑上,如DEAE-纖維素、CM-纖維素等。該方法操作簡單,但所固定的微生物數(shù)量受所用載體的種類及其表面積的限制。多孔玻璃纖維素實用微生物固定技術(shù)鍵聯(lián)固定技術(shù)

鍵聯(lián)固定技術(shù)通常是指微生物可以通過與載體表面的某些活性基團形成共價鍵的形式固定到載體表面，這種固定方式要求生物膜載體表面具有某種活性基團，通?？蓪d體表面進行改性，達到攜帶活性基的目的。共價鍵固定技術(shù)通常用的材料有氧化鈦、聚合物、帶有膠基德載體、氧化鋁等。實用微生物固定技術(shù)細胞間自交聯(lián)固定技術(shù)

交聯(lián)法是通過微生物與具有兩個或兩個以上的官能基團的試劑反應(yīng),使微生物菌體相互連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而達到固定微生物的目的。細胞間自交聯(lián)是自然界普遍存在的一種現(xiàn)象，為了進一步強化細胞間或酶間的這種自交程度，可以人為的加入一些交聯(lián)劑形成細胞間的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)。由于在形成共價鍵的過程中,往往會對微生物細胞的活性造成較大的影響,而且適用于此類固定化的交聯(lián)劑大多比較昂貴,因而其在應(yīng)用中受到一定的限制。實用微生物固定技術(shù)多聚體包埋技術(shù)

包埋法所制備的高分子載體,具有其他