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廢水處理生物膜蛋白組學

發布時間:2021-12-01 13:36:46

1. 蛋白質組學樣品前處理的方法

要回答這個問題,首先需要理解樣品前處理需要達到的目的:減少人為降解和修飾,並且盡量多的釋放肽段。

整個過程可以分為以下流程:先從組織、體液或細胞中提取蛋白質,拿到蛋白混合溶液(根據你的研究目的,可以對蛋白先做分離,或者不分離),接下來還原烷基化(還原的過程是將蛋白的二硫鍵打開,然後烷基化可以修飾巰基,防止游離的巰基再生成二硫鍵)處理,並酶解成肽段。

1,樣品的收集與保存

組織樣品

1) 對於人體手術切除的組織,有條件的話,最好用PBS(磷酸緩沖鹽溶液,作為溶劑,起溶解保護試劑的作用)取完之後直接去血。如果沒有去血,可以-80℃液氮保存,乾冰運輸。

2)對於小鼠、大鼠、兔子之類的組織樣品,建議用灌流的方式來去血,尤其是像肝臟、胃、心臟這類大的組織,可以直接用灌流的方式去血,去得最干凈。其次的方案是在後期剪碎的時候去血。

細胞樣品

常規實驗,建議收到5*1E6~1E7個細胞以上的樣品量(有些實驗需要的樣品量會少一些,後面會詳細講)。細胞取好後,首先用PBS清洗一下細胞表面,因為大部分培養基裡面都含有血清,這部分血清得洗干凈了先~

如果是做分泌蛋白研究的話,首先用PBS清洗樣品幾次,再用條件培養基(不含有血清的培養基)進行培養,根據細胞情況,大概12個小時以後,離心,去掉細胞碎片,取上清,就能提取到分泌蛋白了。

血清樣品

1)血漿樣品:可以通過醫院常用的EDTA抗凝管進行收集,收集到的血漿會呈懸浮狀態,離心去掉血細胞。

2)血清樣品:現在大部分研究都直接針對血清樣品,它的成份更簡單,沒有凝集素,沒有大量的血細胞,針對性會更強。收集血清樣品時,直接把血清吸到管子里,室溫靜置讓它凝結,上清黃色部分就是血清樣品啦。
2,研磨或超聲破碎樣品,為了減少人為操作引入的修飾,通常會准備大量的冰,進行冰上的操作。同時還需要加入蛋白酶抑制劑,防止在操作過程中蛋白被樣品中自帶的蛋白酶降解掉。

3,充分熔接蛋白質,如果蛋白沒有充分溶解,能提取到的蛋白就會很少,達不到研究目的。

4,充分解旋蛋白質,通常,蛋白質都是成球狀的穩定狀態,解旋蛋白質就是將球狀蛋白中的二硫鍵打開,讓它形成鏈狀結構,以便進行下一步酶切。

5,酶解蛋白質,一般會用多種酶對蛋白質進行酶解。

6,去除雜質,我們要知道,質譜是一個非常靈敏的儀器,它檢測的是多肽的質荷比。所有的鹽類,以及所有會進行離子化的雜質,都會干擾到肽段的檢測。所以我們會要求進入質譜之前的蛋白樣品非常干凈。在蛋白水平及肽段水平都會進行去除雜質的步驟。

更詳細的,下次再聊~

2. 生物膜法處理廢水

使廢水流過生長在固定支承物表面上的生物膜,利用生物氧化作用和各相間的物質交換,降解廢水中有機污染物的方法,是廢水需氧生物處理法的一種。用生物膜法處理廢水的構築物有生物濾池、生物轉盤和生物接觸氧化池等。

生物濾池是由過濾田和灌溉田逐步發展而來的。過濾田和灌溉田是天然條件下的需氧生物處理設施。廢水流入過濾田和灌溉田後,水中的有機物滯留在土壤表層,由需氧微生物氧化分解為無機物。這種作用只在土壤表層進行,佔地面積大,而且受氣候影響,只能在適當條件下採用。19世紀末,進行了灑滴濾池試驗。20世紀初灑滴濾池法得到公認,出現了各種型式的生物濾池。用生物濾池處理廢水的方法統稱為生物膜法。

處理廢水過程

生物濾池一般是長方形或圓形,池內填有濾料,濾料層上為布水裝置,濾料層下為排水系統。廢水通過布水裝置均勻灑到生物濾池表面,呈涓滴狀流下,一部分廢水呈薄膜狀被吸附於濾料周圍,成為附著水層;另一部分則呈薄膜流動狀流過濾料,並從上層濾料向下層濾料逐層滴流,最後通過排水系統排出池外。

由於濾料間隙的空氣不斷地溶於水中,水層中保有比較充足的溶解氧;而流過的廢水中所含的大量有機物質,可作為微生物的營養源,因此水層中需氧微生物能夠大量生長繁殖。微生物的代謝作用使部分有機物質被氧化分解為簡單的無機物,並釋放出能量。這些能量一部分供微生物自身生長活動的需要,另一部分被轉化合成為新的細胞物質。另外,廢水通過濾池時,濾料截留了廢水中的懸浮物質,並吸附了廢水中的膠體物質,使大量繁殖的微生物有了棲息場所,從而在濾料表面逐漸生長起一層充滿微生物及原生動物的「生物膜」。膜的外側有附著水層,廢水不斷地從濾池上淋灑下來,就有一層廢水不斷沿生物膜上部表面流下,這部分廢水為流動水層。流動水層和附著水層相接觸,附著水層由於生物凈化作用,所含有機物質濃度很低,流動水層通過傳質作用把所含的有機物傳遞給附著水層,從而不斷地得到凈化。同時由於生物膜上的微生物的增殖,膜的厚度不斷增加,當達到一定厚度時,生物膜層內由於得不到足夠的氧,由需氧分解轉變為厭氧分解,微生物逐漸衰亡、老化,使生物膜從濾料表面脫落,隨水流至沉澱池。生物濾池的濾料上再生成新的生物膜,如此不斷更新。
就部分濾料來說,處理廢水效能呈周期性變化。在生物膜形成的初期,微生物的代謝活動旺盛,凈化功能最好;隨著生物膜逐漸加厚,內部出現厭氧分解現象,凈化的功能逐漸減退;到生物膜脫落時為最低。但就整個濾池來說,濾料上生物膜的脫落是參差交替的。因此,在正常情況下,整個濾池的處理效果是基本穩定的。

由於生物膜要不斷更新,脫落的生物膜隨水流出,因此必須在生物濾池後設置沉澱池。這種池稱為二次沉澱池。為保證生物濾池的正常工作,對含有較多懸浮物質和油脂等易於堵塞濾料的廢水,須設置初次沉澱池、浮選池和隔油池等,以進行預處理。

需氧生物膜上的微生物種類很多,有細菌、真菌、藻類、原生動物和後生動物,以及肉眼可見的微型動物。生物濾池中上層、中層、下層構成生物膜的微生物,種類也有區別。

需氧生物膜上微生物的代謝產物主要是二氧化碳和水,在同流動水層接觸時,被流動水層帶走。厭氧生物膜內的產物主要是硫化氫和氨。這些厭氧生化產物在透過需氧生物膜時大部分被氧化,因此生物濾池在工作正常時基本上沒有臭氣。
普通生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較低,往往採用間歇運行方式,廢水中的有機物被氧化分解得比較徹底,但佔地面積大。高負荷生物濾池的水力負荷和有機物負荷都較高,採用連續運行方式,廢水在濾池中停留時間短,只有易於氧化的有機物被分解,而較難氧化的有機物未及分解就被排出。因此這種濾池的凈化程度不如普通生物濾池徹底,而且二次沉澱池中沉澱的污泥量較多。但它的水力負荷較高,水的沖刷力大,濾池不易堵塞。如進入濾池的廢水中有機物濃度過高,可採用迴流運轉方式,即將生物濾池的一部分出水迴流到濾池前同進水混合。這樣可以降低進水濃度,保證水的沖刷力,還能增加濾池中的有用微生物,從而保證生物濾池的正常工作。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。

選擇合適的濾料十分重要。濾料必須機械強度好,耐腐蝕;表面積大,略呈粗糙,但又不影響水的均勻流動;濾料間應有一定的空隙,以免堵塞,並使空氣流通;能就地取材,價格低廉。長期以來多以卵石、碎石、爐渣、焦炭等為濾料。近年來開始使用人工塑料濾料,如波形板和列管式濾料。這種濾料質量輕,強度高,耐腐蝕性能好,表面積和空隙率都較大。

與活性污泥法比較,生物膜法對於進水負荷的變化適應性強,管理簡便,基本建設投資和運行費用都較低。但處理效率和衛生條件較差,佔地面積較大。生物膜法近年發展起來的幾種新型構築物有:

① 塔式生物濾池,簡稱塔濾。塔高7~24米,內部通風良好,水流紊動劇烈,水力沖刷較強。因此,污水同空氣和生物膜接觸充分,生物膜更新速度快,各層生長有適應於廢水性質的不同的生物群,有利於有機物的生物降解。塔濾負荷較高,水力負荷每日每平方米可達90~150米3,有機物負荷每日每立方米達1100~2400克(BOD5)。佔地少,對沖擊負荷有較強的適應性。
② 生物轉盤。由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成。圓盤面生長有一層生物膜,作用與生物濾池中濾料相似。圓盤是用輕質耐腐蝕、堅固而不易撓折的材料,如泡沫聚氯乙烯、泡沫聚苯乙烯、硬聚氯乙烯、玻璃鋼等材料製成。圓盤有約一半的面積浸在一個半圓形或矩形的水槽內。廢水在槽中流過時,圓盤緩慢轉動。圓盤的一部分浸入廢水時,生物膜吸附廢水中的有機物,使微生物獲得營養。當轉出水面時,生物膜又從大氣中直接吸收氧氣。如此循環反復,廢水中的有機物在需氧微生物的作用下得到氧化分解。圓盤上的生物膜也會因老化不斷地自行脫落,隨水流出,在二次沉澱池中沉澱下來。生物轉盤能處理高濃度廢水,而不會發生堵塞現象。構造與生物轉盤類似的還有生物轉筒。主體裝置是由固定在一橫軸上的若干圓筒組成,圓筒中裝填料,生物膜生長在填料表面。
③ 生物接觸氧化池(見生物接觸氧化法)。

提高生物膜法的處理效率,主要是在單位時間內適當地加大生物膜同廢水的接觸面積和充分供給所需要的氧氣。為此,有些國家在試驗研究一種流化床。這種設施以砂或活性炭等比表面積大的材料作為生物膜擔體,以沸騰狀態在廢水中分解氧化有機物。

補充

生物膜法是利用附著生長於某些固體物表面的微生物(即生物膜)進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統,其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機物,由好氣層的好氣菌將其分解,再進入厭氣層進行厭氣分解,流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜,如此往復以達到凈化污水的目的。生物膜法具有以下特點:(1)對水量、水質、水溫變動適應性強;(2)處理效果好並具良好硝化功能;(3)污泥量小(約為活性污泥法的3/4)且易於固液分離;(4)動力費用省。

3. 六,蛋白組學的概念和研究方法有哪些

概念
蛋白質組學(Proteomics)一詞,源於蛋白質(protein)與 基因組學(genomics)兩個詞的組合,意指「一種基因組所表達的全套蛋白質」,即包括一種細胞乃至一種生物所表達的全部蛋白質.蛋白質組本質上指的是在大規模水平上研究蛋白質的特徵,包括蛋白質的表達水平,翻譯後的修飾,蛋白與蛋白相互作用等,由此獲得蛋白質水平上的關於疾病發生,細胞代謝等過程的整體而全面的認識
研究技術
二維電泳和質譜技術
應用
1.蛋白質鑒定:可以利用一維電泳和二維電泳並結合Western等技術,利用蛋白質晶元和抗體晶元及免疫共沉澱等技術對蛋白質進行鑒定研究.
2.翻譯後修飾:很多mRNA表達產生的蛋白質要經歷翻譯後修飾如磷酸化,糖基化,酶原激活等.翻譯後修飾是蛋白質調節功能的重要方式,因此對蛋白質翻譯後修飾的研究對闡明蛋白質的功能具有重要作用.
3.蛋白質功能確定:如分析酶活性和確定酶底物,細胞因子的生物分析/配基-受體結合分析.可以利用基因敲除和反義技術分析基因表達產物-蛋白質的功能.另外對蛋白質表達出來後在細胞內的定位研究也在一定程度上有助於蛋白質功能的了解.Clontech的熒光蛋白表達系統就是研究蛋白質在細胞內定位的一個很好的工具.
4.對人類而言,蛋白質組學的研究最終要服務於人類的健康,主要指促進分子醫學的發展.如尋找葯物的靶分子.很多葯物本身就是蛋白質,而很多葯物的靶分子也是蛋白質.葯物也可以干預蛋白質-蛋白質相互作用.
在基礎醫學和疾病機理研究中,了解人不同發育、生長期和不同生理、病理條件下及不同細胞類型的基因表達的特點具有特別重要的意義.這些研究可能找到直接與特定生理或病理狀態相關的分子,進一步為設計作用於特定靶分子的葯物奠定基礎.

4. mbr生物膜法生產廢水處理成套設備8t/h多少錢

純水一號水處理為您解答:
經常在網上看到有人這么問。作為水回處理行業從業人答士,我一直就覺得很納悶:像這種項目工程類的設備,怎麼能夠固定價格的呢?
就如您的要求,在確定設備價格前,肯定要進行污水水源分析,工藝流程設計,產水用途規劃,土建工程規模等進行綜合評估,這樣才能確定價格。
不同的污水水源,採用的工藝是不同;不同的產水用途規劃,工藝流程的設計也是不同的;不同的土建工程規模,價格也是不同的。
有三個不確定的項目,能有固定的價格嗎?
要是有固定的價格,要麼就證明這家公司不專業,要麼就是忽悠你!

5. 廢水生物處理機理是什麼

廢水生物處理大概包括活性污泥法和生物膜法。其本質是人工強化自專然的微生物降解有屬機廢物的過程。廢水生物處理過程,是經人工培育馴化得到的微生物群體,對廢水中的有機物產生吸附並把有機物當作食物進行消化分解,這樣微生物群體得到持續生存,同時污水水質得到凈化。

6. 蛋白質組學主要包括哪些分析技術及各自特點

雙向凝膠電泳
雙向凝膠電泳的原理是第一向基於蛋白質的等電點不同用等電聚焦分離,第二向則按分子量的不同用SDS-PAGE分離,把復雜蛋白混合物中的蛋白質在二維平面上分開。由於雙向電泳技術在蛋白質組與醫學研究中所處的重要位置,它可用於蛋白質轉錄及轉錄後修飾研究,蛋白質組的比較和蛋白質間的相互作用,細胞分化凋亡研究,致病機制及耐葯機制的研究,療效監測,新葯開發,癌症研究,蛋白純度檢查,小量蛋白純化,新替代疫苗的研製等許多方面。近年來經過多方面改進已成為研究蛋白質組的最有使用價值的核心方法。

等電聚焦
等電聚焦(isoelectric focusing,IEF)是60年代中期問世的一種利用有pH梯度的介質分離等電點不同的蛋白質的電泳技術。等電聚焦凝膠電泳依據蛋白質分子的靜電荷或等電點進行分離,等電聚焦中,蛋白質分子在含有載體兩性電解質形成的一個連續而穩定的線性pH梯度中電泳。載體兩性電解質是脂肪族多氨基多羧酸,在電場中形成正極為酸性,負極為鹼性的連續的pH梯度。蛋白質分子在偏離其等電點的pH條件下帶有電荷,因此可以在電場中移動;當蛋白質遷移至其等電點位置時,其靜電荷數為零,在電場中不再移動,據此將蛋白質分離。

生物質譜
生物質譜技術是蛋白質組學研究中最重要的鑒定技術,其基本原理是樣品分子離子化後,根據不同離子之間的荷質比(M/E)的差異來分離並確定分子量。對於經過雙向電泳分離的目標蛋白質用胰蛋白酶酶解(水解Lys或Arg的-C端形成的肽鍵)成肽段,對這些肽段用質譜進行鑒定與分析。目前常用的質譜包括兩種:基質輔助激光解吸電離-飛行時間質譜(MALDI-TOF-MS)和電噴霧質譜(ESI- MS)。

飛行時間質譜
MALDI 的電離方式是 Karas和Hillenkamp於1988年提出。MALDI的基本原理是將分析物分散在基質分子(尼古丁酸及其同系物)中並形成晶體,當用激光(337nm的氮激光)照射晶體時,基質分子吸收激光能量,樣品解吸附,基質-樣品之間發生電荷轉移使樣品分子電離。它從固相標本中產生離子,並在飛行管中測定其分子量,MALDI-TOF-MS一般用於肽質量指紋圖譜,非常快速(每次分析只需3~5min),靈敏(達到fmol水平),可以精確測量肽段質量,但是如果在分析前不修飾肽段,MALDI-TOF-MS不能給出肽片段的序列。

電噴霧質譜(ESI-MS)
ESI- MS是利用高電場使質譜進樣端的毛細管柱流出的液滴帶電,在N2氣流的作用下,液滴溶劑蒸發,表面積縮小,表面電荷密度不斷增加,直至產生的庫侖力與液滴表面張力達到雷利極限,液滴爆裂為帶電的子液滴,這一過程不斷重復使最終的液滴非常細小呈噴霧狀,這時液滴表面的電場非常強大,使分析物離子化並以帶單電荷或多電荷的離子形式進入質量分析器。ESI-MS從液相中產生離子,一般說來,肽段的混合物經過液相色譜分離後,經過偶聯的與在線連接的離子阱質譜分析,給出肽片段的精確的氨基酸序列,但是 分析時間一般較長。 目前,許多實驗室兩種質譜方法連用,獲得有意義的蛋白質的肽段序列,設計探針或引物來獲得有意義的基因。隨著蛋白質組研究的深入,又有多種新型質譜儀出現,主要是在上述質譜儀的基礎上進行改進與重新組合。

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