CN106191202B - 一种大肠杆菌在水及水溶液中运动速率测定方法 - Google Patents
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Abstract
一种大肠杆菌在水及水溶液中运动速率测定方法，属于仪器分析技术领域，所述方法采用电容耦合非接触电导传感器监测并记录该菌在玻璃检测管内的运动过程。根据设定距离(刻度玻璃检测管有效长度L)与所耗时长T计算获得大肠杆菌的运动速率R(R＝L/T)。本发明方法无需贵重仪器，方便快捷。
Description
技术领域
本发明属于仪器分析技术领域，具体地涉及一种大肠杆菌在水及水溶液中运动速率测定方法。
背景技术
大肠杆菌系革兰氏阴性短杆菌，是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌，周生鞭毛。其运动主要是靠鞭毛的旋转驱动(可分为游泳运动性和爬行运动性两种方式)，从而能够主动地对外界刺激,如光、化合物和氧气等作出反应。
和形变、分裂等最简单的生物行为一样，大肠杆菌的运动性行为参数对生物及医学领域的很多研究具有重要意义。通过研究其运动性可以建立一个研究生物行为的模式体系，从而为进一步检测、分析与应用该菌提供基础数据。由于大肠杆菌大小仅0.5～3微米，目前只有通过显微成像技术研究、测定其运动速率。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种大肠杆菌在水及水溶液中运动速率测定方法，所述方法采用电容耦合非接触电导传感器监测并记录该菌在玻璃检测管内的运动过程。根据设定距离(刻度玻璃检测管有效长度L)与所耗时长T计算获得大肠杆菌的运动速率R(R＝L/T)。本发明方法无需贵重仪器，方便快捷。
本发明是通过以下步骤来实现：
一种大肠杆菌在水及水溶液中运动速率测定方法，根据研究需要选择刻度玻璃检测管长度L0，检测管中装入目标液体介质——水或水溶液，然后将其插入电容耦合非接触电导传感器探头内，所述的电容耦合非接触电导传感器探头内置激励电极和接收电极。记录检测管的开口端液面至接收电极的长度为有效长度L，所述检测管的开口端液面为加入大肠杆菌样品的位置；根据研究需要调整包括实验温度和检测管倾角在内的参数，将大肠杆菌样品注入检测管的开口端液面上，同时开启电容耦合非接触电导传感器，在线监测并记录溶液的电导变化，形成响应曲线；曲线上电导率升高或降低的拐点指示大肠杆菌运动到接收电极位置，根据所耗时长T与运动长度L计算出大肠杆菌运动速率R，R＝L/T，其中L也即有效长度。根据实验温度、检测管倾角等参数研究外界条件对大肠杆菌运动行为的影响。
进一步，所述检测管内径1.6mm，外径2.0mm。
进一步，所述的大肠杆菌样品缓慢滴加或用注射管缓慢注入检测管的开口端液面上。
其工作原理为：
细菌在水和水溶液中的运动造成空间分布变化，从而改变载体液体的电导能力。采用电容耦合非接触电导传感器监测并记录检测管中液体的电导率的变化，根据所需的响应时间T与运动长度L获得特定研究条件下微生物的运动速率。
本发明仪器和方法与现有技术对比的有益效果：
(1)无需贵重设备。
(2)无需更换和预处理电极，操作简单。
(3)电极和液体无接触，无污染风险。
(4)对样品物透明度无要求。
附图说明
图1为本发明方法所用测定装置的结构示意图：1、电容耦合非接触电导传感器，2、激励电极，3、接收电极，4、检测管，5、探头支架，6、进样器。
图2为时间-电导率响应曲线图。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明的内容作进一步的解释。但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
一种大肠杆菌在水及水溶液中运动速率测定装置，如图1所示，它包括电容耦合非接触电导传感器1、电容耦合非接触电导传感器探头、检测管4、探头支架5和进样器6；电容耦合非接触电导传感器探头内置激励电极2和接收电极3；探头支架可以根据需要调整与水平面夹角。
实施例测定25℃下大肠杆菌在0.9％NaCl溶液中重力作用下的最大运动速率
步骤一、采用微量进样器向刻度玻璃检测管(长度6.0cm)中注入116.56微升0.9％NaCl溶液(液柱长5.8cm),此时刻度玻璃检测管开口端液面至接收电极间距5.0cm，即有效运动长度L为5.0cm。
步骤二、将刻度玻璃检测管插入电容耦合非接触电导传感器探头，调整探头支架，使检测管垂直向下。
步骤三、调整实验室温度至恒温25℃。
步骤四、将按照常规方法培养的大肠杆菌离心(4000r/min)清洗5次，去掉其中的培养基残留。然后用纯水将浓度调至20g/L。混匀，用洁净微量进样器吸取2微升。
步骤五、将该2微升菌悬液缓慢滴加在检测管中0.9％NaCl溶液液面上。
步骤六、设定激励频率为2.0MHz，激励电压为24.0V，开启电容耦合非接触电导传感器(澳大利亚eDAQ公司，型号ER125)，在线监测并记录(采集信号周期1s)溶液的电导变化，形成时间-电导率响应曲线(见图2)。
步骤七、响应曲线上，电导率值在5466s处开始降低，6335s达到另一稳定值。
步骤八、根据公式R＝L/T，由有效运动距离L(5.0cm)和所耗时间T(5466s)求得25℃下大肠杆菌在0.9％NaCl溶液中重力作用下的最大运动速率R＝9.147μm/s。
Claims (3)
1.一种大肠杆菌在水及水溶液中运动速率测定方法，其特征在于所述方法包括：根据研究需要选择刻度玻璃检测管长度L0，检测管中装入目标液体介质——0.9%NaCl溶液，然后将其插入电容耦合非接触电导传感器探头内，所述的电容耦合非接触电导传感器探头内置激励电极和接收电极；记录检测管的开口端液面至接收电极的长度为有效长度L，所述检测管的开口端液面为加入大肠杆菌样品的位置；根据研究需要调整包括实验温度和检测管倾角在内的参数，将大肠杆菌样品注入检测管的开口端液面上，同时开启电容耦合非接触电导传感器，在线监测并记录溶液的电导变化，形成响应曲线；曲线上电导率升高或降低的拐点指示大肠杆菌运动到接收电极位置，根据所耗时长T与运动长度L计算出大肠杆菌运动速率R，R=L/T，其中L也即有效长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述检测管内径1.6mm，外径2.0mm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的大肠杆菌样品缓慢滴加或用注射管缓慢注入检测管的开口端液面上。
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