微絲菌特異性識(shí)別熒光探針設(shè)計(jì)制備及識(shí)別特性.pdf

1、由微絲菌引起的絲狀污泥膨脹是國(guó)內(nèi)外城市污水生物處理系統(tǒng)運(yùn)行中遇到的一個(gè)世界性難題。如何快速、準(zhǔn)確對(duì)活性污泥系統(tǒng)中微絲菌群進(jìn)行定性識(shí)別、定量分析，并對(duì)其過(guò)度繁殖趨勢(shì)作出早期判斷，及早有效控制污泥膨脹，將對(duì)提高工藝系統(tǒng)穩(wěn)定性具有重要的意義。
　　目前，對(duì)微絲菌屬的原位快速定性及定量研究還相對(duì)較少。傳統(tǒng)識(shí)別方法以鏡檢、污泥沉降指數(shù)（SVI）為主，該方法簡(jiǎn)單快捷，但主觀誤差大，定量分析存在一定的滯后性?，F(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在微絲菌群定性、定

2、量分析中的應(yīng)用具有更高的靈敏度，特異性和樣品檢測(cè)的準(zhǔn)確性，但該技術(shù)均以核酸（DNA或 RNA）為識(shí)別靶點(diǎn)，操作方法繁雜，且技術(shù)要求高。此外探針只對(duì)單一菌種作用，且存在細(xì)胞穿透率低、熒光易褪色等缺點(diǎn)也限制了其應(yīng)用。
　　有機(jī)熒光染料探針作為一種安全、實(shí)用的熒光標(biāo)示技術(shù)具有檢測(cè)快速、用量少、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)。本文從分子生物學(xué)角度出發(fā)，依據(jù)微絲菌屬原位條件下對(duì)長(zhǎng)鏈脂肪酸（LCFA）和相應(yīng)的脂類有攝食專一的生理代謝特性，及其具有的超強(qiáng)疏水性表

3、面，在分析其碳源分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分別設(shè)計(jì)合成了以 LC FA和長(zhǎng)鏈烷烴修飾的基于咔唑環(huán)為母體結(jié)構(gòu)的一系列特異性菁染料熒光探針。該系列探針最大激發(fā)波長(zhǎng)在440-500 nm之間，最大發(fā)射波長(zhǎng)在570-630 nm之間，且摩爾消光系數(shù)達(dá)到104數(shù)量級(jí)，量子產(chǎn)率在0.15-0.23之間，Stokes位移在80-130 nm之間，有效避開了生物自發(fā)熒光干擾；在活性污泥系統(tǒng)原位條件下對(duì)微絲菌特異識(shí)別實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：熒光染料探針能在短時(shí)間內(nèi)（5-2