| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-12页 |
| 第一章 前言 | 第13-26页 |
| 1.1 土壤微生物 | 第13-14页 |
| 1.1.1 土壤微生物功能 | 第14页 |
| 1.2 土壤生物膜 | 第14-17页 |
| 1.2.1 生物膜定义及组成 | 第15-16页 |
| 1.2.2 生物膜形成过程 | 第16-17页 |
| 1.3 纳米颗粒的起源、定义及分类 | 第17-19页 |
| 1.3.1 纳米颗粒起源及定义 | 第17-18页 |
| 1.3.2 纳米颗粒分类 | 第18-19页 |
| 1.4 土壤中天然纳米颗粒的环境效应 | 第19-20页 |
| 1.4.1 天然纳米颗粒的产生 | 第19页 |
| 1.4.2 天然纳米颗粒在环境中的作用 | 第19-20页 |
| 1.5 工程纳米颗粒的环境行为及归宿 | 第20-21页 |
| 1.6 纳米颗粒的微生物效应 | 第21-24页 |
| 1.6.1 光照对纳米颗粒细胞毒性的影响 | 第22页 |
| 1.6.2 纳米颗粒类型、离子强度及pH对纳米颗粒细胞毒性的影响 | 第22-23页 |
| 1.6.3 环境因素介导的纳米颗粒环境效应 | 第23-24页 |
| 1.6.4 纳米颗粒对细菌胞外电子传递影响 | 第24页 |
| 1.6.5 纳米颗粒对细胞分子水平影响 | 第24页 |
| 1.7 本文研究目的和意义 | 第24-26页 |
| 第二章 表面结合态腐殖酸介导下恶臭假单胞菌代谢、存活和基因表达对赤铁矿纳米颗粒的响应 | 第26-60页 |
| 2.1 引言 | 第26-28页 |
| 2.2 材料与方法 | 第28-37页 |
| 2.2.1 赤铁矿(hematite)纳米颗粒的制备和腐殖酸(HA)的纯化 | 第28-30页 |
| 2.2.2 赤铁矿-腐殖酸复合体(hematite-HA)的制备 | 第30页 |
| 2.2.3 纳米颗粒表征 | 第30-31页 |
| 2.2.4 模式细菌的选择和菌悬液的制备 | 第31页 |
| 2.2.5 Hematite和hematite-HA的细胞暴露实验 | 第31-32页 |
| 2.2.6 等温微量热技术 | 第32-33页 |
| 2.2.7 Hematite和hematite-HA与恶臭假单胞菌的异质团聚和共沉淀实验 | 第33页 |
| 2.2.8 暴露于纳米颗粒的细菌细胞的显微观察 | 第33-34页 |
| 2.2.9 胞内活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)的定量 | 第34-35页 |
| 2.2.10 恶臭假单胞菌生物膜形成相关基因的转录机制研究 | 第35-37页 |
| 2.2.11 统计分析 | 第37页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第37-59页 |
| 2.3.1 Hematite和hematite-HA复合体纳米颗粒的表征 | 第37-39页 |
| 2.3.2 表面结合态HA对纳米颗粒细胞毒性的影响 | 第39-44页 |
| 2.3.3 表面结合态HA与纳米颗粒间互作及其对纳米毒性影响的机制 | 第44-59页 |
| 2.3.3.1 显微镜观察 | 第44-46页 |
| 2.3.3.2 表面结合态HA对胞内ROS和MDA生产的影响 | 第46-50页 |
| 2.3.3.3 HA对hematite纳米颗粒与细菌细胞异质团聚和共沉淀的影响 | 第50-53页 |
| 2.3.3.4 纳米颗粒与细胞膜间界面相互作用能的计算 | 第53-56页 |
| 2.3.3.5 细胞对hematite或hematite-HA纳米颗粒暴露的响应 | 第56-59页 |
| 2.4 结论 | 第59-60页 |
| 第三章 氧化锌纳米颗粒在恶臭假单胞菌生物膜发育过程中的剂量刺激效应 | 第60-82页 |
| 3.1 引言 | 第60-62页 |
| 3.2 材料与方法 | 第62-70页 |
| 3.2.1 ZnO纳米颗粒 | 第62页 |
| 3.2.2 细菌菌株的选择和培养 | 第62-63页 |
| 3.2.3 ZnO纳米颗粒悬浮液中细菌细胞的生长和生物膜的形成 | 第63-64页 |
| 3.2.4 死细胞对细菌生物膜形成的影响 | 第64-65页 |
| 3.2.5 有/无可溶性EPS的成熟生物膜中的ZnO纳米颗粒暴露 | 第65-66页 |
| 3.2.6 生物膜在ZnO纳米颗粒表面的定殖及激光共聚焦显微分析 | 第66-67页 |
| 3.2.7 恶臭假单胞菌生物膜基质中碳水化合物和蛋白质的定量 | 第67页 |
| 3.2.8 ROS和MDA的定量 | 第67页 |
| 3.2.9 纳米颗粒暴露对恶臭假单胞菌生物膜相关基因表达的影响 | 第67-70页 |
| 3.2.10 统计分析 | 第70页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第70-81页 |
| 3.3.1 ZnO纳米颗粒悬浮液对细胞生长和生物膜形成的影响 | 第70-72页 |
| 3.3.2 生物膜在ZnO纳米颗粒表面的定殖：生物量和基质组分的定量 | 第72-75页 |
| 3.3.3 低浓度ZnO纳米颗粒促进生物膜形成的机理 | 第75-81页 |
| 3.3.3.1 死细胞促进细胞生长和生物膜发育 | 第75-76页 |
| 3.3.3.2 EPS在生物膜对ZnO纳米颗粒耐受性中的作用 | 第76-79页 |
| 3.3.3.3 ZnO纳米颗粒对生物膜相关基因表达的影响 | 第79-81页 |
| 3.4 结论 | 第81-82页 |
| 第四章 QCM-D及二维红外技术研究纳米颗粒与生物膜间互作：生物膜的结构响应 | 第82-98页 |
| 4.1 引言 | 第82-84页 |
| 4.2 材料与方法 | 第84-86页 |
| 4.2.1 细菌种类和接种物制备 | 第84页 |
| 4.2.2 QCM-D装置清洁、细菌接种和生物膜培养 | 第84页 |
| 4.2.3 QCM-D装置中ZnO纳米颗粒的暴露实验 | 第84-85页 |
| 4.2.4 QCM-D数据分析 | 第85页 |
| 4.2.5 石英晶体表面生物膜的CLSM、SIM和SEM成像 | 第85-86页 |
| 4.2.6 ATR-FTIR测定ZnO纳米颗粒与细菌生物膜界面互作 | 第86页 |
| 4.2.7 二维红外(2D-COS)相关数据分析 | 第86页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第86-97页 |
| 4.3.1 QCM-D监测的生物膜生长 | 第86-89页 |
| 4.3.2 成熟生物膜对纳米颗粒的响应 | 第89-90页 |
| 4.3.3 CLSM成像：石英晶体或纳米颗粒表面的生物膜发育情况 | 第90-91页 |
| 4.3.4 ATR-FTIR及二维红外光谱分析 | 第91-94页 |
| 4.3.5 ZnO纳米颗粒暴露对生物膜结构(细胞排列)的影响 | 第94-96页 |
| 4.3.6 生物膜形成过程中的模型推理 | 第96-97页 |
| 4.4 结论 | 第97-98页 |
| 第五章 研究结论、创新点和展望 | 第98-101页 |
| 5.1 主要结论 | 第98-99页 |
| 5.2 创新点 | 第99页 |
| 5.3 研究展望 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-126页 |
| 攻读博士学位期间撰写的论文 | 第126-127页 |
| 致谢 | 第127-129页 |
