[發明專利]一種帶生物膜的細菌微囊及其應用

在審

• 申請號: 201610412051.4
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN107488653A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 馬小軍;高夢;于煒婷;鄭會珍;任英
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C12N11/10
• 分類號: C12N11/10;C12N11/08;C12N11/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 馬馳

1.一種帶生物膜的細菌微囊，其特征在于：

由包埋有細菌的海藻酸鹽-聚陽離子絡合微膠囊形成，并培養得到，微膠囊內菌體增殖后形成聚集體形態的生物膜結構。

2.按照權利要求1所述的細菌微囊，其特征在于：微膠囊內包埋的細菌是任何可以形成生物膜的下述中的一種或二種以上細菌；其為大腸桿菌(Escherichia Coli)、綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)、乳酸桿菌(Lactobacillus lactis)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、哈氏弧菌(Vibrio harveyi)、費氏弧菌(Vibrio fischeri)等相關細菌菌株。

3.按照權利要求1所述的細菌微囊，其特征在于：該細菌微囊模型的制備方法如下：

A：按10⁶-10⁸CFU/mL海藻酸鈉溶液的初始接種量將細菌細胞混懸在0.1-50g/L海藻酸鈉溶液中，制備包埋細菌細胞的海藻酸鹽微球，稱之為A微球；

B：將上述A微球浸入質量濃度0.1-10％的聚陽離子溶液中，微球與聚陽離子溶液體積比為1:1～1:40，反應1-60分鐘，此時得到海藻酸鈉-聚陽離子微膠囊；取出用生理鹽水洗滌2-10次，稱之為B微球；

C：將B微球浸入有機金屬螯合劑溶液中，液化微膠囊內部的海藻酸鹽凝膠；參與液化反應的有機金屬螯合劑溶液為40-70mmol/L的檸檬酸鈉或50-200mmol/L的EDTA溶液；B微球與有機金屬螯合劑溶液體積比范圍為1:1～1:40，反應1-60分鐘，取出用生理鹽水洗滌，此時得到內部液態核心的微膠囊，稱之為C微球；

D：將B微球或C微球按照5-15％的體積接種到相應可用于細菌細胞培養的培養基中，培養至細菌細胞為1×10⁹-1×10¹²細胞/毫升微球時結束培養。

4.按照權利要求3所述細菌微囊，其特征在于：

其中，聚陽離子包括聚氨基酸類、聚胺類、殼聚糖中的一種或二種以上；

聚氨基酸類為聚賴氨酸、聚鳥氨酸、聚精氨酸、聚組氨酸中的一種或二種以上；聚胺類為聚乙烯亞胺、聚亞甲基胍、聚N乙烯基己內酰胺、羧基-丙基-丙烯酰胺共聚物、DEAE-dextran、氨基聚乙二醇中的一種或二種以上。

5.按照權利要求3所述細菌微囊，其特征在于：包埋細菌細胞的海藻酸鹽微球的制備可采用靜電液滴法、銳孔擠出法、乳化-外部 凝膠化法、乳化-內部凝膠化法或膜乳化法。

6.按照權利要求3所述細菌微囊，其特征在于：

細菌細胞培養基種類、培養溫度及培養時間依據所選定的細菌細胞確定。

7.一種權利要求1-6任一所述的細菌微囊的應用，其特征在于：所述的細菌微囊可作為微囊化細菌模型，用于研究細菌群體感應對生物膜形成的調控機制。

8.按照權利要求7所述的應用，其特征在于：所述用于細菌群體感應對生物膜形成的調控機制的研究是指這種微囊化細菌有利于在多細胞水平研究細胞與細胞之間的溝通交流，可用于在受限空間內研究環境的力學變化、傳質能力、細胞的空間分布中的一種或二種以上因素對細菌生物膜形成過程的影響。