Name: מיקרוביולוגי מושרה קלציט רטיבות בתיווך Sporosarcina pasteurii (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-04-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 4 s
Description: למד שיטה ליצירת משקעי קלציט בתיווך Sporosarcina pasteurii. הפרוטוקול מסייע לחוקרים לחקור תהליכי ביומינרליזציה ולהבין את קנה המידה הביופיזיקלי של משקעי סידן פחמתיים בחומרים שונים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מבקשים להודות לשותפים ביוזמת הלמהולץ-אלברטה, עמותת הלמהולץ ואוניברסיטת אלברטה, על התמיכה הנובעת מההשתתפות בשיתוף פעולה זה. מימון המחקר מסופק על ידי קרן היוזמה והנטוורקינג של אגודת הלמהולץ, מרכזי הלמהולץ המשתתפים ועל ידי ממשלת אלברטה באמצעות תוכנית ecoTrust של אלברטה לסביבה.
ד"ר טנושרי גוש זוכה להכרת תודה על התשומות הקריטיות שלה במספר שלבים מכריעים.

הערה: בצע את פרוטוקולי הניסוי לפי הסדר המתואר להלן. פרוטוקול תרבית החיידקים נדון בסעיף 1 (ראה גם איור 1). סעיף 2 מתאר את פרוטוקול להעשרת התרבות בינוני באמצעות תוספים חיצוניים. סעיף 3 מתאר את הפרוטוקולים למיקרוסקופיה במצב מרובה. משקולות של כל הרכיבים הבודדים ניתן למדוד באמצעות איזון אנליטיים. נפח של כל פתרון ניתן למדוד באמצעות גליל נפח. הערה: פרוטוקולי בטיחות ביולוגי פרופר חייבת להיות במעקב במשך סעיפי 1 - 2. התייעץ במשרד הבטיחות המוסדי לפרטים. 1. תרבית חיידקים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התרבות חיידקים - אגר פלייט הכנה בינוני <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרכיב ציוד וחומרי גלם כגון צלחות פטרי, בקבוק, טריס-בסיס, HCl, אגר, מי Millipore, pH מטר etc.Sterilize כל המכולות על ידי מעוקר ב 121 ° C לפני השימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן 1 ליטר של 0.13 בתמיסה מימית M של טריס-חיץ על ידי ערבוב 15.75 גרם טריס בסיס עם 1 ליטר מים Millipore. כדי להוריד את רמת ה- pH של התמיסה המקורית (pH 10.4) להוסיף 2,800 μl של HCl (ריכוז 50%). בדוק ברציפות באמצעות מטר pH להגדיר pH = 9. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחלקים את הפתרון למאגר 1 L לשני חלקים כדלקמן: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח 800 מ&quot;ל של פתרון זה. מחלקים אותו באופן שווה לשני חלקים של 400 מ&quot;ל כל אחת. ממיסים 8 גרם (NH 4) 2 SO 4 על פתרון אחד ותמצית שמרים 16 גרם לפתרון אחרים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את הסכום הנותר (200 מ&quot;ל של) פתרון ומחלקים אותו שוב לשני חלקים של 100 מ&quot;ל כל אחת. מערבבים 2 גרם (NH 4) 2 SO 4 לאחד. הוסף 4 גרם תמצית שמרים 4 גרם אגר לקצה השני. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חיטוי 4 הפתרונים בנפרד לאחר גלישת צלוחיות בהתאמה באל רדיד דבק קלטות חיטוי. הערה: אם יחידת החיטוי המעבדתיים בשימוש, הנפח צריך להיות מוגדר 500 מיליליטר (טמפרטורה ולחץ אוטומטically שצוין כפונקציה של נפח). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שלקחו אותם מן החיטוי, להגדיר הפתרונות שני 400 מ&quot;ל בצד צעד 1.3.1 (להלן). מערבבים הפתרונות שני 100 מ&quot;ל יש פתרון 200 מ&quot;ל. יוצקים את התערובת לתוך 10 - 12 צלחות פטרי. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבות חיידקים - צלחת אגרה הכנת דוגמאות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המניה חיידקי מהמקפיא (-80 ° C) ולאפשר לו להפשיר. לאחר ההפשרה כראוי, למקם את מניית חיידקי הצלחת אגרה בתוך ברדס biosafety. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את micropipette של ממד הקטן זמין (0.5 - 10 μl הן בחירה טובה) כדי לפשוט את הקצה עם מניית Sporosarcina pasteurii. Streak צלחת אגר עם קצה micropipette. מניח את הצלחת אגרה המפוספסת בתוך חממה שאינה רועדת ב 31 מעלות צלזיוס למשך 48 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי 48 שעות, להסיר את הצלחת מן החממה חזותית לבחון לקיומו של מושבות אחת. אם אין מושבות אחת, ולאחר מכן למקם אותו tהוא חמם עוד 24 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על התהליך עד מושבות אחת מזוהות. אין לעבור 7 ימי משפט. הערה: אם מושבות אחת אינה מופיעות אפילו אחרי שבוע, אז הוא הגיע למסקנה כי הצעדים לא הקפידו כראוי את כל התהליך יש לחזור משלב 1. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבות חיידקים - מדגם סופי כנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים את שני פתרונות 400 מ&quot;ל (טריס חיץ + (NH 4) 2 SO 4 ו טריס חיץ + תמצית שמרים (1.5.1) יחד כדי להשיג 800 מ&quot;ל פתרון. העבר 125 מ&quot;ל של פתרון זה לתוך הבקבוק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע בדיקה ויזואלית של פני השטח של הצלחת אגרה לזהות אזורים עם ריכוז גבוה של מושבות אחת. בעדינות דחיפה ולשבור אחת המושבות עם טיפ micropipette. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> טובלים אותו קצה micropipette לתוך 125 מ&quot;ל בבקבוק ומערבבים אותו ביסודיות כדי להבטיח כי מספר מספיק של תאים לכפל חזקים מקבלים הועברו. מניחים את הבקבוק בתוך חממה רועד ב 150 סל&quot;ד, 30 מעלות צלזיוס למשך 2 - 3 ימים. לאחר 2 - 3 ימים, להסיר את הבקבוק מן החממה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תרבות חיידקים - ספירת כדוריות סופית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע דילול סדרתי של הפתרון לתרבות הלא-מדולל באמצעות PBS להשיג דילול של לפחות עשרה מיליון (10 -7) כדי להבטיח מופיעים מושבות אחת מנייה. צייר שבעה קווים מקבילים במרחק שווה על אחד-הצלחות אגרו. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עושים זאת על ידי ציור קווים נועזים על המשטח התחתון של צלחת פטרי, מספיק בולט כדי להיות גלוי מלמעלה. ירידה של 3 טיפות קטנות של פתרון שאינו מדולל לתוך קטע אחד. הוסף 1 מ&quot;ל של פתרון שאינו מדולל ל 9 מ&quot;ל של בופר פוספט (PBS) כדי להשיג דילול 1:10. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח aliquot קטן (~ 0.1 מ&quot;ל) של פתרון בדילול החדש הזה עם טפטפת ושחרר 3 יותר טיפות קטנות על הקטע הבא. מעביר את הפתרון החדש מדולל בבקבוק חדש ועשר פעמים מדוללות יותר (10x) על ידיהוספת PBS. זה מוריד את הדילול עד 10 -2 או 1: 100. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש באפשרות זו 1: פתרון 100 במגזר הבא. חזור על פעולה זו הוא לעבד עם כמויות קטנות של פתרונות בדילול טרי באמצעות העברתם ברציפות צלוחיות חדשים דילול ברציפות פי עשרה (10x) בד בבד עם PBS להשיג יותר דגימות לדלל יותר מ 10 -3 או 1: 1,000 כל הדרך עד 10 -7 או 1:10 מיליון לתוך הקטע האחרון. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע יחידת קולוני-פורמינג (CFU) ספירת צלחת לספור את מספר התאים הנמצאים הצלחת אגרה לאחר דוגרי צלחת 1 - 2 ימים על 31 מעלות צלזיוס. זה נותן מדד כמותי של ספירת החיידקים במדגם החי. הערה: ערך CFU נמדד בהתבסס על היכולת של המערכת כדי להצמיח מושבות בתנאים הספציפיים של מזין בינוני, טמפרטורה וזמן בהנחה שכל מושבה הוא נפרד שנוסד על ידי תא מיקרוביאלי יחיד קיימא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותםצלחות פטרי עם עצמי איטום סרט ולאחסן פריטים שנותרו במקרר לשימוש עתידי. </li></ol></li></ol> פרוטוקול 2. להעשרה של מזון כדי להאיץ רטיבות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העברה 9 מיליליטר של נוזל התרבות המוכן (תאים + בינוני) לתוך צינורות צנטריפוגות כמה מעוקרים, כל אחד 10 מיליליטר נפח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן פתרון מניות 100 מיליליטר של ההעשרה החיצונית מורכב מארבעת מרכיבים בריכוזים הבאים מדיום חדש: אוריאה: 2 g / L, אמוניום כלוריד: 1 גר &#39;/ ל, סודיום ביקרבונט: 212 מ&quot;ג / L, כלוריד סידן: 280 מ&quot;ג / L. בזהירות למדוד את כל המרכיבים באמצעות איזון אנליטיים לערבב את כל אבל אוריאה עם מדיום חדש בכוס ומניחים החיטוי (121 ° C, 15 psi, 15 דק &#39;). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות החיטוי, לערבב את הסכום הדרוש של אוריאה (2 מ&quot;ג) עם 1 מ&quot;ל של מדיום חדש ולהעביר באמצעות מזרק מצויד עם מסנן מזרק 0.22 מיקרומטר כדי להשלים את תהליך ההעשרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוסף 1מ&quot;ל של מדיום העשרה זה עם ותוספות צינורות צנטריפוגה מעוקר המכיל 9 מ&quot;ל של נוזל תרבות מוכן (תאים + בינוני) (ראה שלב 2.1). הערה: מבין כל המרכיבים הללו, אוריאה להיות מתכלה בטמפרטורות גבוהות, לא ניתן לעקר ב החיטוי. לפיכך, לאחר הרכיבים האחרים כבר autoclaved (121 ° C, 15 psi, 15 דק &#39;), אוריאה מתווסף האחרון דרך פילטר מזרק 0.22 מיקרומטר. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> וורטקס צינור אחד באמצעות vortexer מכני ביסודיות. מניח את הנוזלים המועשרים (תאים + תוספות + בינוניות) חממה שאינה רועדת ב 30 ° C. ניטור כל היחידות באופן קבוע עבור חניכה של משקעים. באמצעות מיקרוסקופ אור, להתחיל תצפיות מיקרוסקופיות פעם התפרצות של משקעים מזוהה עם בעין בלתי מזוינת. זה בדרך כלל בין 30 ל - 36 שעות לאחר תחילת הניסויים. </li></ol> 3. פרוטוקול למיקרוסקופיה Multi-mode <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העבר נפח קטן (~ 1 מ&quot;ל) של נוזל אל-מגניפיקט גבוההיון מיקרוסקופיה-תאי במערכת coverglass לבצע תצפיות ראשוניות עם מצב שדה בהיר. כדי להתחיל עם, להתחיל כל התצפיות עם ההגדלה הנמוכה ביותר (4X). אשר מספקת שטח רחב של כיסויים ומכאן מידע הגלובלי על חלוקת משקעים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר אזורים מסוימים עם כמויות משמעותיות של משקעים זום (20X, 40X, 60X) על ידי הגדלת הגדלה בהדרגה. הערה: מאחר שאי אפשר לפתור את התאים כמו שצריך שעשויים מהחומרים פולימריים התאי (EPS) תחת בהיר שדה (בשל מדדים שבירים קרובים מאוד), לעבור על מצב שלב בניגוד לפי צורך. במצב זה, רק את קווי המתאר של קרום התא (להיות בפאזה שונה מאשר התא בתפזורת) גלויים, ובכך לאפשר בידול ויזואלי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, להכתים כמה תאים עם כתם Live / Dead באופן סלקטיבי צבענים הרכיבים לחיות כפי ירוק ואילו צביעת המרכיבים מת באדום. עיין פרוטוקולים סטנדרטיים 28 &lt;/ Sup&gt;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל מצב פלורסנט להבחין כראוי בין האזורים האדומים וירוקים. האדום (קובייה מסננת אדומה עם גל עירור של 540 - 580 ננומטר, מראה Dichroic של 595 ננומטר גדר מסננת של 600 - 660 ננומטר) וגרין (קוביית מסנן GFP הארוך לעבור הירוק עם גל עירור של 440 - 480 ננומטר, מראה Dichroic של 505 ננומטר הגדר מסנן של 510 ננומטר) מסנן קוביות משמשים כדי להקל micrographs ניאון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שכל נתוני המצב מרובה נאספו, בחרו את התמונות הטובות ביותר ואת הכיסוי ידני (brightfield פרט, שלבו בניגוד ותמונות ניאון) כדי להשיג את הניגוד הטוב ביותר האפשרי ובהירות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע SEM על הדגימות המוצקות היבשות להבין מבנים גבישיים. זהו הליך ומבוסס סטנדרטי. 22 בצעו XPS לזהות חתימה כימית של קבוצות פונקציונליות (קרבונטים). זהו הליך ומבוסס סטנדרטי גם כן. 23 </li></ol>

<ol><li>Gibson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+investigation+of+the+Bacillus+pasteurii+group%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bacteriology%22%5BJournal%5D)">An investigation of the Bacillus pasteurii group.</a> Journal of Bacteriology. 28, 491-502 (1934).</li>
<li>Greenfield, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metabolism+and+concentration+of+calcium+and+magnesium+and+precipitation+of+calcium+carbonate+by+a+marine+bacterium%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+the+New+York+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">Metabolism and concentration of calcium and magnesium and precipitation of calcium carbonate by a marine bacterium.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 109, 23-45 (1963).</li>
<li>Phillips, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineered+applications+of+ureolytic+biomineralization%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Biofouling%22%5BJournal%5D)">Engineered applications of ureolytic biomineralization: a review.</a> Biofouling. 29, 715-733 (2013).</li>
<li>Dhami, N. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biomineralization+of+calcium+carbonates+and+their+engineered+applications%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+microbiology%22%5BJournal%5D)">Biomineralization of calcium carbonates and their engineered applications: a review.</a> Frontiers in microbiology. 4, 314(2013).</li>
<li>Cuthbert, M. O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controls+on+the+rate+of+ureolysis+and+the+morphology+of+carbonate+precipitated+by+S.+Pasteurii+biofilms+and+limits+due+to+bacterial+encapsulation%5BTitle%5D)+AND+%22Ecological+Engineering%22%5BJournal%5D)">Controls on the rate of ureolysis and the morphology of carbonate precipitated by S. Pasteurii biofilms and limits due to bacterial encapsulation.</a> Ecological Engineering. 41, 32-40 (2012).</li>
<li>Okwadha, G. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optimum+conditions+for+microbial+carbonate+precipitation%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Optimum conditions for microbial carbonate precipitation.</a> Chemosphere. 81, 1143-1148 (2010).</li>
<li>Stocks-Fischer, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbiological+precipitation+of+CaCO3%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Biology+and+Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Microbiological precipitation of CaCO3.</a> Soil Biology and Biochemistry. 31, 1563-1571 (1999).</li>
<li>Lauchnor, E. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterially+induced+calcium+carbonate+precipitation+and+strontium+coprecipitation+in+a+porous+media+flow+system%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+science+%26+technology%22%5BJournal%5D)">Bacterially induced calcium carbonate precipitation and strontium coprecipitation in a porous media flow system.</a> Environmental science & technology. 47, 1557-1564 (2013).</li>
<li>Al Qabany, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+Affecting+Efficiency+of+Microbially+Induced+Calcite+Precipitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Geotechnical+and+Geoenvironmental+Engineering%22%5BJournal%5D)">Factors Affecting Efficiency of Microbially Induced Calcite Precipitation.</a> Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 138, 992-1001 (2012).</li>
<li>Morita, R. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcite+precipitation+by+marine+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Geomicrobiology+Journal%22%5BJournal%5D)">Calcite precipitation by marine bacteria.</a> Geomicrobiology Journal. 2, 63-82 (2009).</li>
<li>Chafetz, H. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Marine+peloids%3A+A+product+of+bacterially+induced+carbonate+precipitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Sedimentary+Petrology%22%5BJournal%5D)">Marine peloids: A product of bacterially induced carbonate precipitation.</a> Journal of Sedimentary Petrology. 56, 812-817 (1986).</li>
<li>Biomason.com. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.biomason.com">http://www.biomason.com</a> (2015).</li>
<li>Whiffin, V. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Microbial+CaCO3+precipitation+for+the+production+of+biocement%22">Microbial CaCO3 precipitation for the production of biocement</a>. , Murdoch University. PhD thesis (2004).</li>
<li>Paassen, L. A., et al. Scale up of BioGrout: a biological ground reinforcement method. Proceedings of the 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. , 2328-2333 (2009).</li>
<li>Cunningham, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbially+enhanced+geologic+containment+of+sequestered+supercritical+CO2%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Procedia%22%5BJournal%5D)">Microbially enhanced geologic containment of sequestered supercritical CO2.</a> Energy Procedia. 1, 3245-3252 (2009).</li>
<li>Mitchell, A. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biofilm+enhanced+geologic+sequestration+of+supercritical+CO2%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Greenhouse+Gas+Control%22%5BJournal%5D)">Biofilm enhanced geologic sequestration of supercritical CO2.</a> International Journal of Greenhouse Gas Control. 3, 90-99 (2009).</li>
<li>Cunningham, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reducing+the+risk+of+well+bore+leakage+of+CO2+using+engineered+biomineralization+barriers%5BTitle%5D)+AND+%22Energy+Procedia%22%5BJournal%5D)">Reducing the risk of well bore leakage of CO2 using engineered biomineralization barriers.</a> Energy Procedia. 4, 5178-5185 (2011).</li>
<li>Jonkers, H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+bacteria+as+self-healing+agent+for+the+development+of+sustainable+concrete%5BTitle%5D)+AND+%22Ecological+Engineering%22%5BJournal%5D)">Application of bacteria as self-healing agent for the development of sustainable concrete.</a> Ecological Engineering. 36, 230-235 (2010).</li>
<li>Tobler, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transport+of+Sporosarcina+pasteurii+in+sandstone+and+its+significance+for+subsurface+engineering+technologies%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Geochemistry%22%5BJournal%5D)">Transport of Sporosarcina pasteurii in sandstone and its significance for subsurface engineering technologies.</a> Applied Geochemistry. 42, 38-44 (2014).</li>
<li>Mortensen, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+environmental+factors+on+microbial+induced+calcium+carbonate+precipitation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+applied+microbiology%22%5BJournal%5D)">Effects of environmental factors on microbial induced calcium carbonate precipitation.</a> Journal of applied microbiology. 111, 338-349 (2011).</li>
<li>Phillips, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+CO2+leakage+reduction+through+biofilm-induced+calcium+carbonate+precipitation%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+science+%26+technology%22%5BJournal%5D)">Potential CO2 leakage reduction through biofilm-induced calcium carbonate precipitation.</a> Environmental science & technology. 47, 142-149 (2013).</li>
<li>Robbins, R. Scanning Electron Microscope Operation. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.utdallas.edu/~rar011300/SEM/Scanning%20Electron%20Microscope%20Operation.pdf">http://www.utdallas.edu/~rar011300/SEM/Scanning%20Electron%20Microscope%20Operation.pdf</a> (2010).</li>
<li>vander Heide, P. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3avander+Heide%2C+P+%22X-ray+Photoelectron+Spectroscopy%3A+An+introduction+to+Principles+and+Practices%22">X-ray Photoelectron Spectroscopy: An introduction to Principles and Practices</a>. , John Wiley & Sons. (2011).</li>
<li>Wiley, W. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Requirement+of+an+alkaline+pH+and+ammonia+for+substrate+oxidation+by+Bacillus+pasteurii%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bacteriology%22%5BJournal%5D)">Requirement of an alkaline pH and ammonia for substrate oxidation by Bacillus pasteurii.</a> Journal of Bacteriology. 84, (1962).</li>
<li>Tagliaferri, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Observing+strain+localisation+processes+in+bio-cemented+sand+using+x-ray+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Granular+Matter%22%5BJournal%5D)">Observing strain localisation processes in bio-cemented sand using x-ray imaging.</a> Granular Matter. 13, 247-250 (2011).</li>
<li>Kumar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microscale+confinement+features+can+affect+biofilm+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluidics+and+Nanofluidics%22%5BJournal%5D)">Microscale confinement features can affect biofilm formation.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 14, 895-902 (2012).</li>
<li>Valiei, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+web+of+streamers%3A+biofilm+formation+in+a+porous+microfluidic+device%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+chip%22%5BJournal%5D)">A web of streamers: biofilm formation in a porous microfluidic device.</a> Lab on a chip. 12, 5133-5137 (2012).</li>
<li>LIVE/DEAD Bacterial Viability kit, Two-color bacterial viability assay. , https://tools.lifetechnologies.com/content/sfs/manuals/mp07007.pdf, https://www.lifetechnologies.com/ca/en/home/references/protocols/cell-and-tissue-analysis/protocols/live-dead-baclight-bacterial-viability-protocol.html (2004).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

קריטי שלבים: כתב יד זה מתאר בפירוט את הפרוטוקולים עבור culturing מדגם קיימא של ס pasteurii. לאחר בתרבות כבר הכינה, זה חייב להיות מועשר כראוי. זהו צעד מפתח חיוני להצלחת הניסוי בגלל חוסר היכולת לספק את הסביבה הכימית הנכונה מוביל או קשקשי זמן רבים מאוד של משקעים או חוסר מוחלט ממנו. ס pasteurii הוא די רגיש לכמה גורמי חוץ חייב להיות מתורבת עם רמה גבוהה של טיפול ודיוק כדי להבטיח יציבות ואת הדירות ביוכימיים. ההיקף והמינון של העשרה כיום ידוע להכתיב את הא...

Sporosarcina pasteurii הוא חיידק חיובי גרם מסוגל לשרוד בסביבות בסיסיות מאוד (pH ~ 10) 1 והוא אחד מיני חיידקים שיכולים להיות סוכן סיבתי של תופעה הנקראת מיקרוביולוגי מושרת קלציט רטיבות (MICP) 2-4. MICP הוא תהליך שבו משקעים של סידן פחמתי הוא המושרה על ידי חיידקים מסוימים בתנאים סביבתיים מתאימים. ס pasteurii מקבלת משנה חשיבות בשנים האחרונות בשל זיהויו כסוכן האפשר גרימת בהיקפים משמעותיים של MICP בתנאים מסוימים. אפשרות זו נובעת מהעובדה ש יש pasteurii את היכולת הייחודית להפריש כמויות עצומות של באוראז האנזים. אנזים זה פועל כזרז, קידום תמוגה מואץ של אוריאה (תרכובת ביוכימית טבעית עם אספקה ​​נרחבת בשפע) בנוכחות של מולקולות מים. דרך מפל של תגובות, תהליך זה אולטימטיביly מוביל לדור של יונים טעונים שלילית קרבונט. יונים אלה, בתורם, מגיב עם יוני מתכת חיוביים כמו הסיד ולבסוף ליצירת משקעים של סידן פחם (קלציט); ומכאן תווית MICP 5-9. תהליך MICP כבר ידוע ולמד במשך כמה עשורים 10,11. במהלך השנים האחרונות, MICP נחקרה על מגוון רחב של הנדסה ויישומים סביבתיים כולל בנייה ירוקה מלמטה למעלה 12, שיפור של מבנים בקנה מידה גדול 13,14 ו קיבוע פחמן ואחסון 15,16. לדוגמה, et 17 Cunnigham. אל עצב כור זרימת טמפרטורה מתונה בלחץ גבוה המכיל גרעין חול ברא. הכור היה מחוסן עם החיידקים ס fridgidimarina ובתנאים של הזרקת פחמן דו חמצני סופר קריטי בלחץ גבוה, הצטברות מסיבית של ביומסה בתוך הכרך הנקבוביumes נצפתה, אשר הובילה יותר מ -95% הפחתה חדיר. 18 Jonkers ו Schlangen בחן את ההשפעה של זנים מיוחדים של חיידקים על תהליך ריפוי עצמי בבטון. מים חיצוניים מועברים לרשת הנקבובית נכנסת הדרך הנקבובית השטח צפוי להפעיל את החיידקים הרדומים אשר בתורו לעזור חוזק מבנים באמצעות MICP. טובלר 19 et al. השוו את פעילות ureolytic של ס pasteurii עם מיקרוקוסמוס ureolytic תהום הילידים בתנאים לטובת MCIP בקנה מידה גדול ומצא כי ס יש pasteurii יכולת עקבית כדי לשפר ממטרי קלציט גם כאשר קהילות ילידים חסרות פעילות באוראז מוקדמת. Et.al 20 מורטנסן חקרו את ההשפעות של גורמים חיצוניים כמו סוג הקרקע, ריכוז של אמוניום כלוריד, מליחות, ריכוז חמצן תמוגה של תאים על MICP. ההפגנה שלהם כי תהליך הטיפול הביולוגי הוא מאוד חזק עם שו&quot;תect כדי וריאציה רחבה בחלל פרמטר ממחיש את הכושר של תהליך זה עבור יישומי משיקום בקנה מידה גדולה שונים הניתנים תהליך העשרה ראוי לחזק את החיידקים נעשה. Et 21 פיליפס. אל תוכנן ניסויים כדי ללמוד את השינויים בחדירות וכוח של טור חול גרעין חול לאחר שהוזרק לו ס תרבויות pasteurii. הם גילו כי בעוד חדירות ירד 2 - 4 פעמים ואילו הכוח לשברים שלוש פעמים. Pasteurii ס ותפקידה MICP הם נושאים של מחקר פעיל וכמה סוגיות הנוגעות למנגנון של משקעים כימיים עדיין אינם מובנים במלואם. לאור זאת, חשוב מאוד להיות קבוצה של פרוטוקולים סטנדרטיים עקביים במדויק תרבות מניה מועשרת נאות ס pasteurii להשיג MICP. כאן, אנו מתארים פרוטוקול קפדני שיבטיח דירות ויכולת שחזור. ma זהnuscript מתאר את הפרוטוקולים המפורטים culturing ס pasteurii ובאופן הולם להעשיר את המדיום תרבות להשרות משקעים. התהליך הוא נחקר באמצעות טכניקות מיקרוסקופיות שונות כגון מיקרוסקופי אלקטרונים אופטיים סורק (SEM) ו- X-Ray תמונת אלקטרוני ספקטרוסקופיה (XPS). ההתמקדות של כתב היד היא על התהליך של MICP. נהלים כמו SEM ו SIMS, להיות פרוטוקולים סטנדרטיים ומבוססים, אינם מתוארים בנפרד.

<table><tbody><tr><td>Petridish</td><td>Fisher Scientific</td><td>FB0875712</td><td>Petridish המשמש כצלחת אגר</td></tr><tr><td>צלוחיות פיירקס</td><td>Fisher Scientific</td><td>S63268</td><td>Corning Erlenmeyer</td></tr><tr><td>Tris-Base</td><td>Promega</td><td>H5133</td><td>משמש לייצור Tris-Buffer</td></tr><tr><td>חומצה הידרוכלורית</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H9892</td><td>1.0 N, Bioreagent, מתאים לתרבית תאים</td></tr><tr><td>אבקת אגר</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A1296</td><td>נבדק מיקרוביולוגיה, נבדק תרבית תאי צמחים, נבדק תרבית תאים, אבקת</td></tr><tr><td>אמוניום סולפט</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A4418</td><td>לביולוגיה מולקולרית</td></tr><tr><td>אבקת תמצית שמרים</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>51475</td><td></td></tr><tr><td>צילינדר מדידה</td><td>Cole-Parmer</td><td>CP08559GC</td><td>Cole-Parmer Class A צילינדר מדורג עם Cal Cert, TC; 1,000 מ"ל, 1/Pk</td></tr><tr><td>איזון אנליטי</td><td>OHAUS</td><td>AX124E</td><td>משמש למדידת משקל ריאגנטים</td></tr><tr><td>אוטוקלאב</td><td>ברינקמן</td><td>58619000</td><td></td></tr><tr><td>קלטת חיטוי</td><td>VWR</td><td>52428864</td><td></td></tr><tr><td>רדיד אלומיניום</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>Z185140</td><td>משמש לאיטום הבקבוק לפני הנחתו בחיטוי</td></tr><tr><td>מלאי חיידקים</td><td>Cedarlane</td><td>11859</td><td>-80 מעלות; מלאי C של S. pasteurii, ATCC No. מוזכר כנגד קאט. לא.</td></tr><tr><td>פיפטורים מכניים חד-ערוציים של Mline, נפח משתנה</td><td>Biohit</td><td>725010</td><td>משווק על ידי VWR תחת מספר קטלוגי 14005976</td></tr><tr><td>טיפ מיקרופיפטה</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>212772B</td><td>משמש לגירוד צלחות אגר</td></tr><tr><td>חממת</td><td>קלסר</td><td>80079098</td><td>מיקרוביולוגיה</td></tr>, <tr><td>חממת טלטול</td> מסדרת <td>BF VWR</td><td>14004300</td><td>VWR חתימה ספסל טלטול אינקובטורים</td></tr><tr><td>מאגר פוספט מלח (PBS)&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7059</td><td></td></tr><tr><td>BD Falcon Express Pipet-Aid Pipetting Device</td><td>BD Biosciences</td><td>357590</td><td>משווק על ידי VWR תחת מספר קטלוגי 53106220</td></tr><tr><td>Parafilm</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7793</td><td>משמש לאיטום לוחות אגר</td></tr><tr><td>אוריאה</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>U1250</td><td>העשרה למדיום תזונתי</td></tr><tr><td>נתרן ביקרבונט</td><td></td><td>S8875</td><td>העשרה לחומר מזין בינוני</td></tr><tr><td>סידן כלוריד</td><td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>C1016</td><td>העשרה למדיום מזין</td></tr></tbody></table>

מיקרוביולוגי מושרה קלציט רטיבות בתיווך<em&gt; sporosarcina pasteurii</em

Microbiologically Induced Calcite Precipitation Mediated by Sporosarcina pasteurii

החיידק המסוים תחת החקירה כאן (pasteurii ס) הוא ייחודי ביכולתו, בתנאים המתאימים, כדי לגרום הידרוליזה של האוריאה (ureolysis) ב טבעי סביבות באמצעות הפרשה של באוראז אנזים. תהליך זה של ureolysis, דרך שרשרת של תגובות כימיות, מוביל להיווצרות של משקעי סידן פחם. תופעה זו ידועה בשם מיקרוביולוגי מושרה קלציט רטיבות (MICP). פרוטוקולי התרבות הראויים MICP מפורטים כאן. לבסוף, ניסויים להדמיה תחת מצבים שונים של מיקרוסקופיה בוצעו להבין היבטים שונים של התהליך המשקע. טכניקות כמו מיקרוסקופיה אופטית, מיקרוסקופית אלקטרונים סורק (SEM) ו- X-Ray תמונה אלקטרונים ספקטרוסקופיה (XPS) הועסקו לאפיין את המוצר הסופי כימית. יתר על כן, היכולת של משקעים אלה כדי לסתום נקבוביים בתוך מדיום נקבובי טבעי הודגמה באמצעות ניסוי איכותי שבו ספוגברים שימשו לחקות נקבובית-רשת עם מגוון של סולמות אורך. בר ספוג טבול מדיום התרבות המכיל תאי חיידקיים מתקשה בשל סתימת הנקבוביות שלה הנובעים התהליך המתמשך של משקעים כימיים. בר ספוג מוקשה זה מפגין כוח עליון בהשוואה ברה ספוג שליטה אשר הופך דחוס ולחץ תחת הפעולה של עומס חיצוני מיושם, ואילו הבר המוקשה הוא מסוגל לתמוך המשקל הזהה עם עיוות קטנה.

ס pasteurii להיות 24 alkaliphile יכול לשרוד בתנאים קשים יחסית. כאשר פרוטוקול התרבות הנ&quot;ל מלווה, וס &#39; pasteurii הוא גדל בתוך חדר, החיידקים מובילים המשקע של סידן פחם לאורך הזמן (איור 2 א). איור 2 (ב) מראה תמונה מיקרוסקופית אופטית שלב בניגוד מאוכלוסיית תא החיידק בתוך המדיום לתרבות. תאים בודדים ניתן להבחין בבירור, עם צורות מוט דמוי מאפיין של מעמד חיידק חיידקים די ברורים. חצים חומים...

פרוטוקולים למשקעי קלציט המושרים מיקרוביולוגית (MICP) באמצעות החיידק Sporosarcina pasteurii מוצגים כאן. הסידן הפחמתי המשקע אופיין באמצעות מיקרוסקופיה אופטית ומיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM). כמו כן, הוכח כי חשיפה ל-MICP מגבירה את חוזק הלחיצה של הספוג.

מיקרוביולוגי מושרה קלציט רטיבות בתיווך<em&gt; Sporosarcina pasteurii</em

The particular bacterium under investigation here (S. pasteurii) is unique in its ability, under the right conditions, to induce the hydrolysis of urea ...

המטרה הכללית של פרוטוקול זה היא להשרות שיקיפת קלציט בתרבית סטגננטית של Sporosarcina pasteurii. שיטה זו יכולה לסייע לנו במתן מענה לשאלות ביופיזיקליות מרכזיות בנוגע לשיקיפת קלציט המתווכת על ידי Sporosarcina pasteurii, כגון קשרי האורך והזמן הרלוונטיים. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא העובדה שהיא סטנדרטיזציה של השלבים המורכבים הכרוכים בגידול והעשרה הולמים של Sporosarcina pasteurii, מה שמבטיח שיקיפת קלציט אמינה.ראשית, יש להכין צלחוני פטרי, בקבוקנים, Tris base, HCl, אגר, מי Millipore ומד pH. יש לעקר את כל המכלים באוטוקלאב בטמפרטורה של 121 °C לפני השימוש. הכין ליטר אחד של תמיסה מימית 0.13 M של Tris buffer על ידי ערבוב של 15.75 גרם Tris base עם ליטר אחד של מי Millipore.הוסיפו כ-2.8 מיליליטר של 50%HCl כדי לכוון את הבאפר ל-pH של תשע. ברגע שהתרבית מוכנה, יש להעשירה אותה באופן מתאים עם הבאפר הנכון. שלב זה קריטי להצלחת הניסוי, מכיוון שכישלון באספקת הסביבה הכימית המתאימה עלול להוביל לפרקי זמן ארוכים מאוד של שקיעה או אפילו להיעדר מוחלט שלה.לאחר מכן, חלק את הליטר של התמיסה למסייד לשני חלקים באופן הבא. באליקוט אחד של 400 מיליליטר, המס 8 גרם של ammonium sulfate. באליקוט שני של 400 מיליליטר, המס 16 גרם של yeast extract.ב-100 מיליליטר של התמיסה הבופר, ערבבו שני גרמים של ammonium sulfate, וב-100 המיליליטר האחרונים של הבופר, הוסיפו ארבעה גרמים של תמצית שמרים וארבעה גרמים של agar. לאחר עטיפת הבקבוקים בנייר אלומיניום, עקרו את ארבעת התמיסות באוטוקלייב. מיד לאחר העיקור, הניחו בצד את שתי התמיסות בנפח 400 מיליליטר.שלבו את שני התמיסות בנפח 100 milliliter, ערבבו היטב וחלקו בין 10 ל-12 צלוחיות פטרי. כדי לתרבל דגימות חיידקים, הוציאו את מאגר החיידקים מהמקפיא בטמפרטורה של minus 80 degree Celsius והמתינו להפשרה מלאה. לאחר מכן, הניחו אותו יחד עם צלחת אגר בתוך מפת קרינה ביוטיבית (biosafety hood).בחרו מיקרופיפט עם הנפח הנמוך ביותר האפשרי וטבלו טיפ של מיקרופיפט לתוך תרבית המקור של Sporosarcina pasteurii לפני שימוש בטיפ לריסוס (streaking) של צלחת אגר. דגרו את הצלחת בטמפרטורה של 31 °C למשך 48 שעות, ולאחר מכן בצעו בדיקה חזותית למגמת קולוניות בודדות. אם לא נמצאו כאלה, דגרו למשך 24 שעות נוספות.חזור על הבדיקה והדגירה עד לזיהוי של מושבות בודדות. להכנת דגימות תרבית החיידקים הסופיות, ערבב את שני התמיסות בנפח 400 milliliter שעברו עיקור באוטוקלאב קודם לכן בתוך כלי זכוכית (beaker) סטרילי, והעבר 125 milliliters לבקראק. בצע בדיקה חזותית של פלטת האגר כדי לזהות אזורים עם ריכוזים גבוהים של מושבות בודדות.באמצעות טיפ של מיקרופיפט, דחפו בעדינות ושברו אחת מהמושבות. לאחר מכן, טבלו את אותו הטיפ לתוך הבקראך בנפח 125 milliliter וערבבו היטב כדי להבטיח העברה של מספר מספיק של תאים. הניחו את הבקראך באינקובטור שוקר בטמפרטורה של 30 degrees Celsius ובמהירות של 150 rpm למשך יומיים עד שלושה ימים.כדי לקבוע ספירה סופית של תאים, שרטטו שבעה קווים עבים, מקבילים ובמרחקים שווים, בתחתית אחת מצעצועי האגר כך שיהיו גלויים מהחלק העליון. הניחו שלושה טיפות קטנות של כ-10 µL של תרבית שאינה מהולה בתוך מקטע אחד. הוסיפו 1 mL של תרבית שאינה מהולה ל-9 mL של PBS סטרילי כדי לקבל דילול של 1:10.לאחר מכן, הניחו שלוש טיפות קטנות מהדילול על מקטע שני של הצלחת. העבירו את התרבית המדוללת לבקעיקה חדשה, והשתמשו ב-PBS כדי לדלל פי עשרה נוספים עד לדילול של 10⁻². חזרו על תהליך הזריעה והדילול עד להגעה לדילול של לפחות 10⁻⁷, כדי להבטיח קבלת מושבות בודדות.דגרו את הפיתה בטמפרטורה של 31 degrees Celsius למשך יום עד יומיים לפני ספירת המושבות בכל חלק מהפיתה. העבירו תשעה מיליליטרים מהתרבית הנוזלית שהוכנה למספר נבובות צנטריפוגה סטריליות בנפח של עשרה מיליליטרים. הכינו 100 מיליליטרים של תמיסת מלאי להעשרה חיצונית באמצעות מאזניים אנליטיים למדידה מדויקת של שני גרם לליטר של urea, גרם אחד לליטר של ammonium chloride, 212 מיליגרם לליטר של sodium bicarbonate, ו-280 מיליגרם לליטר של calcium chloride.בתוך כלי זכוכית (beaker) עם מצע טרי, ערבבו את כל הרכיבים למעט האוריאה, ועקרו באוטוקלאב. לאחר העיקור, ערבבו את האוריאה עם מיליליטר אחד של מצע טרי והעבירו את התמיסה דרך מזרק המצויד במסנן של 0.2 µm לפני ההוספה למצע ההעשרה. הוסיפו מיליליטר אחד של מצע ההעשרה עם התוספים לנבובות צנטריפוגה סטריליות המכילות תשעה מיליליטרים של התרבית שהוכנה.ערבבו כל מבחנה במערבל Vortex והדגרימו במדגרית ללא ניעור בטמפרטורה של 30 degrees Celsius. עקבו אחר כל היחידות באופן קבוע כדי לזהות את תחילת השקיעה. ברגע שהשקיעה נראית לעין, העבירו נפח קטן של נוזל למערכת כיסוי זכוכית עם תא מיקרוסקופיה להגדלה גבוהה.בתחילה, צפה תחת הגדלה של 4X כדי לבחון שטח כיסוי רחב לפני העלאה הדרגתית של ההגדלה. בצע את הצביעות ואת ניסויי ה-SEM על פי הפרוטוקול הכתוב. כאשר מזריעים את S.pasteurii לפי הפרוטוקול המוצג בסרטון זה, החיידקים גורמים להשקעה של סידן פחמתי השוקע לתחתית המבחנה עם הזמן.איור זה מציג תמונות בניגוד מופע (phase contrast) של אוכלוסיית חיידקים דמוית מוט המובחנת בבירור בתוך המצע. כאן ניתן לראות את קווי השבירה המוגדרים היטב, המהווים סימן היכר לגבישיות. גרף ספקטרוסקופיית פוטו-אלקטרונים באמצעות קרני X (X-ray photoelectron spectroscopy) עבור אותה דגימה מכיל שיאים המתאימים לקבוצות פחמתיות המעידים על קיומו של סידן פחמתי.בפאנל זה מוצג ספוג שלא טופל, אשר נדחס בקלות כאשר הונח עליו משקל של קילוגרם אחד. כאשר ספוג הושקע למשך שבעה ימים בתמיסת משקיעה של קלציט עם S.pasteurii ולאחר מכן יובש, הוא התקשה והפגין חוזק דחיסה מוגבר עקב חסימת נקבוביות כתוצאה מהשקעת קלציט. ברגע שהטכניקה נלמדת, ניתן להשלימה בתוך מספר שעות אם כל השלבים מבוצעים כהלכה.עם זאת, אף על פי שכל אחד מהשלבים הבודדים אורך דקות ספורות בלבד, קיימות ביניהם תקופות המתנה ממושכות שבהן יש להדגיר את הדגימה למשך שעות או אפילו ימים. לאחר ביצוע פרוצדורה זו, ניתן לבצע מספר טכניקות נוספות, כגון אפיון רב יותר, כדי לענות על שאלות אחרות, למשל בנוגע להתפלגות הסטטיסטית של צורות פולימורפיות בסידן פחמתי. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה נכונה וברורה כיצד לגדל בצורה הולמת את Sporosarcina pasteurii כדי להעשיר אותו כראוי באופן שיבטיח שקיעת קלציט, וכן כיצד לצפות בתהליך באמצעות מיקרוסקופיה רב-מצבים (multi-mode microscopy).יש לזכור כי עבודה עם אוטוקלבים בלחץ גבוה עלולה להיות מסוכנת ביותר, ולכן יש להבטיח נקיטת כל אמצעי הזהירות, כגון ניקוז מלא של הלשכה ולבישת ציוד מיגון אישי (PPE), לפני ביצוע הליך זה.

microbiologically-induced-calcite-precipitation-mediated-sporosarcina

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

מקור: Bhaduri, S., et al., משקעי קלציט המושרים מיקרוביולוגית בתיווך Sporosarcina pasteurii. J. Vis. Exp. (2016)סרטון זה מדגים את השיטה להעשרת Sporosarcina pasteurii באוריאה וסידן כלורי כדי לעורר פעילות אוראז, מה שמוביל להיווצרות גבישי קלציט גלויים באמצעות משקעי קלציט מושרים מיקרוביולוגית, או MICP.

משקעי קלציט המושרים מיקרוביולוגית על ידי Sporosarcina pasteurii

פותחה שיטה לזיהוי אנדוספורים חיידקיים מקהילות מיקרוביאליות מורכבות לביצוע תרבית מותאמת אישית או מחקרים מולקולריים של קבוצת חיידקים זו.

בידוד פיזי של Endospores מדגימות סביבתיות על ידי תמוגה ממוקדת של תאים גטטיבי

מוצג פרוטוקול לייצור מקביל של סידן פחמתי וחומר זאוליטי משקעים מסיגי תנור פיצוץ באמצעות פחמן מינרלי והמרה הידרותרמית אלקליין, בהתאמה. נבדקים ביצועי החומר הזאוליטי לקראת ספיחת ניקל.

דו כיווני יִצוּב מְחִיר של סיגי פיצוץ תנור: סינתזה של סידן זרז קרבונט ו התקנת זאוליט Heavy Metal סופח

אנו מדגימים את השימוש בשיטות מיקרוסקופיה שונות השימושיות בהתבוננות בהסתיידות של תולעת צינור, Hydroides elegans, כמו גם באיתור ואפיון החומר המסוייד הראשון. מיקרוסקופיה חיה ומיקרוסקופ אלקטרונים משמשים יחד כדי לספק מידע פונקציונלי וחומרי החשוב בחקר ביו-מינרליזציה.

אפיון של אירועים קלציפיקציה שימוש אופטי חיה מיקרוסקופית אלקטרונים טכניקות בתוך ימית תולעת-שפופרת

אנו מתארים פרוטוקול למשקעים ואפיון של גבישי סידן פחמתי היוצרים בנוכחות biopolymers.

סידן קרבונט היווצרות בנוכחות של תוספים Biopolymeric

כאן, המושרה באופן מיקרוביאלי משקעים (MICP) טכנולוגיה מוצגת כדי לשפר את תכונות הקרקע על ידי טבילה.

שיפור הקרקע החולית באמצעות Microbially המושרה הקלציט משקעים (MICP) על ידי הטבילה

שיטת האימות המתוארת כאן ניתנת להתאמה לניטור בידוד פחמן אנאורגני פדופילי בקרקעות חקלאיות שונות המתוקנות בסלעים המכילים סיליקט מתכתי אלקליין, כגון וולסטונייט, בזלת ואוליבין. סוג זה של אימות חיוני עבור תוכניות אשראי פחמן, אשר יכול להועיל לחקלאים לבודד פחמן בתחומם.

ניטור הצטברות פחמן אנאורגנית פדוגנית עקב בליה של מינרלים סיליקט מתוקן בקרקעות חקלאיות.

הבידוד של מיקרובים עמידים למתכות כבדות ממעיינות גיאותרמיים הוא נושא חם לפיתוח מערכות ביולוגיות וניטור סביבתי. מחקר זה מספק גישה מתודולוגית לבידוד וזיהוי של חיידקים עמידים למתכות כבדות ממעיינות חמים.

ביו-פרוספקציה של מיקרואורגניזמים אקסטרמופיליים לטיפול בזיהום סביבתי

Sporosarcina pasteurii הוא חיידק אוראוליטי המפרק אוריאה לקרבונט ואמוניום. הקרבונט משתלב עם סידן ליצירת סידן פחמתי, ויוצר סריג גבישי המעגן את החלקיקים הסובבים יחד לייצור ביו-צמנט. זהו פרוטוקול נוח לשימוש בתבניות מודפסות בתלת מימד ליצירת לבני ביו-צמנט המתאימות לבדיקת דחיסה.

ייצור וניתוח של לבני ביו-צמנט של Sporosarcina pasteurii באמצעות תבניות מודפסות בתלת מימד מותאמות אישית לבדיקות דחיסה בלתי מוגבלות

אנחנו מסונתז בצורת כוכב זהב nanostars באמצעות זרע כסף בתיווך שיטת הגידול. קוטר nanostars נע 200-300 ננומטר ומספר טיפים להשתנות 7-10. חלקיקים יש משטח רחב תהודה plasmon מצב ממוקדת האינפרא אדום הקרוב.

זהב Nanostar סינתזה עם שיטת Seed כסף מתווכת צמיחה

למד שיטה ליצירת משקעי קלציט בתיווך Sporosarcina pasteurii. הפרוטוקול מסייע לחוקרים לחקור תהליכי ביומינרליזציה ולהבין את קנה המידה הביופיזיקלי של משקעי סידן פחמתיים בחומרים שונים.

מיקרוביולוגי מושרה קלציט רטיבות בתיווך

גלה סרטונים נוספים