細(xì)菌廣泛存在于自然界中，從人體微生物群到環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)，它們?cè)诮】怠⒐�業(yè)、農(nóng)業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。研究細(xì)菌的生長(zhǎng)過(guò)程不僅有助于理解微生物的生命活動(dòng)，還對(duì)醫(yī)學(xué)、食品安全和生物技術(shù)等領(lǐng)域具有重要意義。那么，細(xì)菌是如何生長(zhǎng)的？它們的生長(zhǎng)過(guò)程受哪些因素影響？科學(xué)家們又是如何測(cè)量細(xì)菌生長(zhǎng)的？本文將帶您探討細(xì)菌生長(zhǎng)的基本原理及其測(cè)量方法。

1、細(xì)菌生長(zhǎng)：概述及測(cè)量方法

細(xì)菌是生命的基礎(chǔ)，在健康、工業(yè)、農(nóng)業(yè)及環(huán)境等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。細(xì)菌的生命過(guò)程可以劃分為不同的階段（圖1）。當(dāng)細(xì)菌被引入新的培養(yǎng)基或環(huán)境時(shí)，其生長(zhǎng)通常經(jīng)歷三個(gè)主要階段。在遲滯期（Lag phase），細(xì)菌適應(yīng)新的環(huán)境，但不進(jìn)行細(xì)胞分裂。在指數(shù)生長(zhǎng)期（Exponential phase），細(xì)菌開始分裂，種群數(shù)量以恒定速率倍增。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的快速增殖后，細(xì)菌的生長(zhǎng)速度趨于平衡，即穩(wěn)定期（Stationary phase），此時(shí)細(xì)胞分裂速率與死亡速率相當(dāng)。最終，細(xì)菌進(jìn)入衰亡期（Death phase），細(xì)胞死亡率超過(guò)分裂率。

 

• 食品行業(yè)：研究人員正致力于開發(fā)具有抗菌性能的食品包裝材料。
• 生物醫(yī)學(xué)：醫(yī)療器械和植入物的抗菌涂層或保護(hù)性生物膜的研發(fā)也受到了廣泛關(guān)注。
• 環(huán)境監(jiān)測(cè)：細(xì)菌生長(zhǎng)測(cè)定可用于評(píng)估水質(zhì)、檢測(cè)污染物及監(jiān)測(cè)生物修復(fù)過(guò)程。
• 生物技術(shù)：細(xì)菌廣泛應(yīng)用于生物燃料、酶及其他生物產(chǎn)品的生產(chǎn)。例如，蛋白質(zhì)的基因工程改造及新型藥物的生產(chǎn)過(guò)程往往涉及細(xì)菌表達(dá)系統(tǒng)。

 
研究人員多年來(lái)一直在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)細(xì)菌，通常使用燒瓶。帶有溫度控制和振蕩功能的酶標(biāo)儀可用于細(xì)菌生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)研究，在不同的持續(xù)時(shí)間內(nèi)幾乎不需要用戶干預(yù)。它們還能夠在各種條件下使用不同的探測(cè)模式進(jìn)行并行測(cè)量。因此，多功能酶標(biāo)儀在細(xì)菌生長(zhǎng)的常規(guī)測(cè)量中具有速度、可再現(xiàn)性和規(guī)模方面的優(yōu)勢(shì)。

5、大氣控制

BMG LABTECH的大氣控制單元（ACU）為研究人員提供了一個(gè)能夠控制氧氣和二氧化碳濃度的系統(tǒng)，從而滿足特定氣體條件下的細(xì)菌生長(zhǎng)需求。例如，腦膜炎奈瑟菌在5%的二氧化碳2濃度下生長(zhǎng)旺盛。在應(yīng)用筆記《BMG LABTECH酶標(biāo)儀與大氣控制單元（ACU）中的腦膜炎奈瑟菌生長(zhǎng)》中，證明了這種對(duì)環(huán)境要求苛刻的細(xì)菌可以在BMG LABTECH酶標(biāo)儀上很好地生長(zhǎng)，同時(shí)ACU可以提供5%的二氧化碳（圖4）。

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