دانلود پایان نامه : بررسی اتصال و تشکیل بیوفیلم باکتریایی بر روی سطوح و اثر عوامل ضد میکروبی بر روی آن

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته زیست شناسی

عنوان : بررسی اتصال و تشکیل بیوفیلم باکتریایی بر روی سطوح و اثر عوامل ضد میکروبی بر روی آن 

دانشگاه اصفهان

دانشکده علوم

گروه زیست شناسی

پایان نامه ی کارشناسی ارشد رشته ی زیست شناسی گرایش میکروبیولوژی

بررسی اتصال و تشکیل بیوفیلم باکتریایی بر روی سطوح و اثر عوامل ضد میکروبی بر روی آن 

استاد راهنما:

دکتر روحا کسری کرمانشاهی

استاد مشاور:

دکتر گیتی امتیازی

خرداد ماه 1384

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)چکیدهبیوفیلم بیانگر یک جامعه است که در آن ارتباطات درونی بین گروه‌های متفاوت باکتری وجود دارد. بیوفیلم می‌تواند از یک گونه و یا گونه‌های مختلف میکروبی تشکیل شود. این ساختار نشان می‌دهد که میکروارگانیسم‌ها توانایی به کار گرفتن میان کنش‌های بین سلولی برای سازگاری خود با تغییر پارامترهای محیطی را دارند. اکثر بیوفیلم‌ها دارای یک جمعیت ناهمگون از سلول‌ها، چند لایه ی احاطه شده در یک ماتریکس پلی‌ساکاریدی و کانال‌های آب هستند. هدف این تحقیق بررسی ساختمان بیوفیلم ها، همچنین بررسی اتصال باکتری های بیوفیلم به سطوح به منظور درک خصوصیات سطحی باکتری های بیوفیلم و در نهایت سنجش اثر بعضی از عوامل ضد میکروبی روی بیوفیلم به منظور حذف بیوفیلم  یا کشتن سلول های درون آن می باشد. در این تحقیق ابتدا از بیوفیلم های موجود در سیسـتم خنـک کننده کارخانـه پلی اکریل اصفهان نمونه برداری صورت گرفت. سپس باکتری های g+  و g-  بیوفیلم جداسازی و شناسایی شدند. در ادامـه، بـرای بـررسـی خصـوصـیات سطـحی ایـن باکتـری هـا، از روش هــای MATH ، Co- MATH ،Bio- MATH ، اسلاید شیشه ای و میکروپلیت استفاده شد. سپس بررسی ساختمان بیوفیلم توسط میکروسکوپ نوری و الکترونی انجام شد. در نهایت کارآیی اثر چند بیوساید با غلظت های متفاوت روی بیوفیلم به منظور حذف بیوفیلم و کشتن سلول های درون آن از طریق روش جدید میکروپلیت مورد سنجش قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که باکتری های بیوفیلم دارای خصوصیات سطحی بسیار متفاوت می باشند. همچنین باکتری ها به طور برنامه ریزی شده بیوفیلم را تشکیل می دهند و می توانند ساختار های منحصر به فردی را بوجود آورند. در نهایت در این تحقیق، قابلیت بیوساید های مورد آزمایش از نظر توانایی در حذف یا کشتن سلول های درون بیوفیلم، نشان داد که توانایی حذف بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و بیوفیلم مخلوط آن ها با هم، توسط بیوساید های اکسید کننده مثل هیدروژن پراکساید و هیپوکلریت سدیم در مقایسه با غیر اکسید کننده ها مثل سولفاتیازول و الکیل دی متیل آمونیوم کلراید بسیار بالا می باشد. در نتیجه این بیوساید ها برای کنترل بیوفیلم های پایدار روی سطح، مناسب می باشند. همچنین مشخص شد که بیوساید های غیر اکسید کننده در کنترل بیوفیلم های پایدار کارآیی ندارند. در حقیقت این بیوساید ها را باید برای جلوگیری از رشد بیوفیلم به کار برد. یعنی در حالتی که بیوفیلم هنوز رشد نکرده است کاربرد این بیوساید ها مناسب می باشد. زیرا در کشتن سلول های باکتریایی کارآیی خوبی دارند. فهرست مطالبعنوان............................................... صفحه فصل اول: مروری بر منابع............................. 11- مقدمه............................................ 11-1- جوامع میکروبی.................................. 11-2- رفتارهای جمعی.................................. 21-3- ساختار و تمایز در بیوفیلم‌ها.................... 21-4- فوائد اکولوژیکی؛ چرا یک بیوفیلم تشکیل می‌شود؟... 31-4-1- حفاظت در برابر محیط اطراف.................... 31-4-2- محافظت در برابر مواد ضد عفونی کننده.......... 41-4-3- کسب مواد غذایی و همکاری‌های متابولیکی......... 41-4-3-1- کسب مواد غذایی............................. 41-4-3-2- همکاری‌های متابولیکی........................ 51-4-4- کسب خصوصیات ژنتیک جدید....................... 51-4-5- جنبه‌های ژنتیکی تشکیل بیوفیلم................. 61-5-فرایندهای اولیه در تشکیل بیوفیلم و تمایز ساختاری حاصل از آنها  71-5-1- تمایز ساختاری................................ 71-5-2- تمایز فنوتیپی و اتصال اولیه.................. 81-5-3- اتصال برگشت‌ناپذیر............................ 81-6- بلوغ بیوفیلم................................... 91- 7-کنده شدن به عنوان یک بخش از تکامل بیوفیلم...... 91- 8- تشکیل بیوفیلم به عنوان یک فرایند تکاملی....... 111-9- ارتباطات سلول-سلول در طول تشکیل بیوفیلم........ 121- 10- خصوصیات بارز بیوفیلم......................... 131-10-1- بیوفیلم به عنوان جوامع میکروبی مرتبط از نظر فیزیولوژیکی    131-10-2- بیوفیلم به عنوان جوامع میکروبی مرتبط از نظر رفتاری    131-10-3- بیوفیلم به عنوان جوامع میکروبی با ساختار پیشرفته  131-11- فاکتورهای شرکت کننده در گسترش و بلوغ بیوفیلم.. 141-11-1- جنس سطح مواد................................ 151-11-2- مناسب بودن سطح مورد نظر..................... 151-11-3- صاف و صیقلی بودن سطح........................ 151-11-4- شدت جریان آب................................ 151-11-5- محدودیت مواد غذایی.......................... 161-12- بیوفیلم و انسان............................... 161-13- بیوفیلم در سیستم‌های آبی....................... 181-14- فرایندهای تمیزسازی............................ 201-15- میکروارگانیسم‌های برج‌های خنک کننده............. 211-15-1- جلبک‌ها...................................... 221-15-2- قارچ‌ها...................................... 231-15-3- باکتری‌ها.................................... 241-16- چگونگی تغذیه‌باکتری‌ها در آب.................... 251-17- مشکلات ایجاد شده در سیستم‌ برج‌های خنک کننده‌ توسط باکتری‌ها 251-18- خوردگی میکروبی................................ 271-19- مسائل خوردگی.................................. 271-20- مسائل ایجاد رسوبات............................ 281-21- باکتری‌های تولید کننده‌ی لایه لعابی.............. 291-22- مراحل ایجاد تخریب زیستی در سیستم برج‌های خنک کننده   301-23- بیوسایدها..................................... 301-23-1- خصوصیات اصلی یک بیوساید..................... 311-23-2- بیوسایدهای اکسید کننده...................... 311-23-2-1- کلرین..................................... 321-23-2-2- بروماین و مشتقات آن....................... 331-23-2-3- اوزون..................................... 341-23-2-4- پراکسید هیدروژن........................... 341-23-3- بیوسایدهای غیر اکسید کننده.................. 341-23-3-1- گلوتارآلدئید.............................. 351-23-3-2- ترکیبات آمونیوم چهار ظرفیتی............... 351-23-3-3- ایزوتیازولون‌ها............................ 361-24- مکانیسم‌های مقاومت باکتری‌ها در بیوفیلم به عوامل ضد میکروبی    381-24-1- جلوگیری از انتشار به درون بیوفیلم........... 381-24-2- مقاومت از طریق آنزیم........................ 381-24-4- حالت متابولیک ارگانیسم‌ها در بیوفیلم......... 391-24-3- واکنش خنثی‌سازی عوامل ضد میکروبی توسط بیوفیلم 391-24-5- سازش ژنتیکی................................. 40فصل دوم: مواد و روش ها.............................. 412-1- مواد و وسایل................................... 412-1-1- دستگاه‌ها و وسایل مورد استفاده................ 412-1-2- مواد ضد میکروبی یا بیوسایدها................. 422-1-3- مواد مورد استفاده............................ 422- 1-4- محیط‌های کشت................................. 432-2- سویه‌های باکتری مورد استفاده.................... 442-2-1- سویه‌های ایزوله شده‌ی مورد استفاده در این تحقیق 442-2-2- مشخصات سویه‌ی استاندارد مورد استفاده در این تحقیق   442- 3- مواد و روش‌های به کار رفته برای نمونه‌برداری.... 452-3- 1-روش‌های به کار رفته برای نمونه‌برداری.......... 452-3-1-1- روش نمونه‌برداری از آب سیستم و لایه‌های بیوفیلم موجود در دیواره‌ی برج‌های خنک کننده.................................... 452-3-1- 2- نمونه‌برداری از طریق گذاشتن کوپن‌های فلزی در معرض جریان آب سیستم خنک کننده........................................... 472-4- روش‌های به کار رفته برای جداسازی و شناسایی باکتری‌های تشکیل دهنده‌ی بیوفیل روی سطح کوپن و یا باکتری‌های موجود در آب نمونه‌برداری شده 482-4- 1- روش به کار رفته برای کشت و جداسازی باکتری‌ها. 482-4-1-1- روش جداسازی و کشت باکتری‌ها از نمونه‌ی کوپن.. 482-4-1-2- روش جداسازی و کشت باکتری‌ها از نمونه‌ی آب سیستم    482-4-2- شناسایی باکتری‌های جداسازی شده................ 492-4-2-1- روش به کار رفته برای شناسایی باکتری‌ها...... 492-4-2-2- باکتری‌ استاندارد........................... 492-4-2-3-  نمودار های شناسایی باکتری‌ها............... 492-4-2-3-1- شناسایی اولیه‌ی باکتری‌های جنس باسیلوس..... 502-4-2-3-2- شناسایی مربوط به باکتری میکروکوکوس لوتئوس 512-4-2-3-3- شناسایی اولیه‌ی باکتری‌های جنس آسینتوباکتر و برانهاملا 522-4-2-3-4- شناسایی اولیه‌ی باکتری‌ اکتینوباسیلوس...... 532-5- روش‌های به کار رفته برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول‌های پلانکتونیک   542-5-1- روش به کار رفته برای تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول‌های پلانکتونیک   542- 5-1-1- روش MATH برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول‌ها     542-6- روش‌ به کار رفته برای سنجش هم اتصالی بین سویهء Micrococcus  با سایر باکتری‌های جدا شده از بیوفیلم........................ 562-6-1- روش آزمایش co-adhesion MATH برای تعیین هم اتصالی   572-7- روش‌ به کار رفته برای سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول‌های موجود در بیوفیلم.................................................... 582-7-1- روش MATH برای سلول‌های موجود در بیوفیلم....... 582-7- 1-1- روش تست لوله‌ای برای سلول‌های موجود در بیوفیلم    582-7-1-2- روش انجام آزمایش MATH برای سلول‌های موجود در بیوفیلم  592- 8- روش‌های به کار رفته در ارزیابی قدرت اتصال هر یک از باکتری‌ها به سطوح و بررسی ساختار بیوفیلم................................ 592-8-1- روش تشکیل بیوفیلم روی اسلایدهای شیشه‌ای به منظور ردیابی تشکیل بیوفیلم.................................................... 602-8-1-1- روش رنگ‌آمیزی اسلایدهای شیشه‌ای............... 612-8-1-2- روش شمارش و شناسایی باکتری‌های متصل به سطح اسلاید  612-8-2- تعیین کمی تشکیل بیوفیلم و مقایسه‌ی بین قدرت باکتری‌های ایزوله شده برای تشکیل بیوفیلم.................................. 642-8-2-1- روش میکروتیتر پلیت برای تعیین کمیت تشکیل بیوفیلم توسط باکتری‌ها 642-8-3-بررسی ساختار بیوفیلم ها توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ 672-8-3-1-  تهیه نمونه برای میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ 672-8-3-2- مکانیسم های تصویر سازی توسط میکروسکوپ الکترونی   672-8-3-2-1- مکانیسم SE............................... 672-8-3-2-2- مکانیسم BSE ............................. 682-9- روش‌ به کار رفته در ارزیابی قدرت حذف و یا ازبین بردن سلول‌های مولد بیوفیلم توسط عوامل ضد میکروبی....................... 682-9-1- تهیه‌ی بیوسایدها با رقت‌های مورد نظر بر حسب ppm      692-9-1-1-  تهیه‌ی رقت از بیوسایدهای مایع.............. 692-9-1-2- تهیه‌ی رقت از بیوسایدهای جامد............... 702-9-1-3- روش انجام آزمایش میکروتیتر پلیت برای تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم توسط بیوسایدها...................................... 702-9-2- روش میکروتیتر پلیت برای تعیین پتانسیل کشتن سلول‌های مولد بیوفیلم توسط بیوسایدها...................................... 712-9-2-1-  تهیه‌ی رنگ تری فنیل تترازولیوم کلراید 2%... 722-9-2-2- روش انجام آزمایش میکروتیترپلیت برای تعیین پتانسیل کشتن سلول‌های مولد بیوفیلم و موجود در آن توسط عوامل ضد‌میکروبی..... 73فصل سوم: نتایج و مشاهدات......................... 743-1- جداول شناسایی و تست های بیوشیمی سویه های ایزوله شده  753-1-1- باسیلوس ها................................... 753-1-2- میکروکوکوس لوتئوس............................ 753-1-3- اسینتوباکتر ها............................... 763- 2- نتایج مربوط به تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول ها 773-2-1- نتایج مربوط به تعیین هیدروفوبیسیتی سطح سلول های پلانکتونیک   773-2-2- نتایج مربوط به سنجش هم اتصالی بین سویه میکروکوکوس لوتئوس با سایر باکتری ها........................................... 783-2-3- نتایج مربوط به سنجش هیدروفوبیسیتی سطح سلول های موجود در بیوفیلم  793-3- نتایج حاصل از روش میکروتیتر پلیت برای تعیین کمیت تشکیل بیوفیلم و مقایسه بین قدرت باکتری های ایزوله شده برای تشکیل بیوفیلم  803-4- نتایج مربوط به ردیابی تشکیل بیوفیلم توسط میکروسکوپ نوری  813-5- نسبت رشد سلول ها درون بیوفیلم در مدت زمان 24 ساعت    843-6- نتایج مربوط به مقایسه اتصال باکتری ها در بیوفیلم مخلوط به سطح اسلاید شیشه ای............................................. 843-7-  نتایج مربوط به بررسی بیوفیلم باکتری ها توسط میکروسکوپ الکترونی اسکنینگ............................................. 863-8-  نتایج مربوط به تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم و کشتن سلول های درون بیوفیلم توسط بیوساید ها............................. 913-8-1- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) هیپوکلریت سدیم در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم)   913-8-2- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC)H2O2 در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم)........ 953-8-3- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) گلوتار آلدهید در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم) 983-8-4- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) سولفاتیازول در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم) 1013-8-5- اثر حذفی( ستون های CV) و کشندگی(ستون های TTC) آلکیل دی متیل بنزیل آمونیوم کلراید در غلظت های مختلف روی بیوفیلم باکتری ها به طور جداگانه و روی بیوفیلم مخلوط باکتری ها(سویه های اسینتوباکتر، باسیلوس و میکروکوکوس با هم)................................................. 104فصل چهارم: بحث.................................. 1074-1- بررسی هیدروفوبیسیتی سطح سلول های پلانکتونیک..... 1074- 2-بررسی هم اتصالی بین سویه میکروکوکوس لوتئوس با سایر باکتری ها  1094-3- بررسی هیدروفوبیسیتی سطح سلول های موجود در بیوفیلم    1104-5- بررسی اتصال باکتری ها به سطوح مورد آزمایش...... 1124-6- بررسی و ردیابی تشکیل بیوفیلم................... 1134-7- بررسی رشد سلول ها درون بیوفیلم................. 1164-8- بحث و بررسی در مورد تعیین پتانسیل حذف بیوفیلم و کشتن سلول های درون بیوفیلم توسط بیوساید ها............................. 1174-9- بررسی مدل نفوذ بیوساید به درون بیوفیلم......... 121جمع بندی نهایی...................................... 123پیشنهادات........................................... 124فصل پنجم: منابع و مأخذ........................... 125فهرست شکل هاعنوان                                                                                                                      صفحهفصل اول: مقدمهشکل 1-1- ........................................... 11فصل دوم: مواد و روش هاشکل 2-1-............................................ 46شکل 2-2-............................................ 46شکل 2-3-............................................ 50شکل 2-4-............................................ 51شکل 2-5-............................................ 52شکل2-6-............................................. 53شکل2-7-............................................. 64فصل سوم: نتایجشکل 3-1-............................................ 77شکل 3-2-............................................ 78شکل 3-3-............................................ 79شکل 3-4-............................................ 80شکل 3-5-............................................ 81شکل 3-6-............................................ 82شکل 3-7-............................................ 82شکل 3-8-............................................ 83شکل 3-9-............................................ 83شکل 3-10-........................................... 84شکل 3-11-........................................... 85شکل 3-12-........................................... 86شکل 3-13-........................................... 87شکل 3-14-........................................... 88شکل 3-15-........................................... 89شکل 3-16-........................................... 89شکل 3-17-........................................... 90شکل 3-18-........................................... 92شکل 3-19-........................................... 93شکل 3-20-........................................... 94شکل 3-21-........................................... 95شکل 3-22-........................................... 96شکل 3-23-........................................... 97شکل 3-24-........................................... 98شکل 3-25-........................................... 99شکل 3-26-........................................... 100شکل 3-27-........................................... 101شکل 3-28-........................................... 102شکل 3-29-........................................... 103شکل 3-30-........................................... 104شکل 3-31-........................................... 105شکل 3-32-........................................... 106  فهرست جدول هاعنوان                                                                                                                       صفحهفصل اول: مقدمهجدول 1-1-........................................... 17جدول  1-2-.......................................... 18جدول 1-3-........................................... 23جدول 1-4-........................................... 24جدول 1-5-........................................... 25جدول 1-6-........................................... 37فصل سوم: نتایججدول 3- 1-.......................................... 75جدول 3- 2-.......................................... 76جدول 3- 3-.......................................... 76جدول 3-4-........................................... 80جدول 3-5-........................................... 85مقدمه1-1- جوامع میکروبیاز جنبه ها‌ی اکولوژیکی، جمعیت‌های باکتری های حاصل از یک سلول و جمعیت‌های مشابه از نظر متابولیکی یک مجموعه را تشکیل می‌دهند. مجموعه‌ی این تجمع ها (برای مثال باکتری‌های متانوژنیک، احیاء کننده‌های سولفات و سولفور و تخمیر کننده‌ها) فرآیندهای فیزیولوژیکی مرتبط با هم را انجام می‌دهند(24).در اصل، بیوفیلم[1] بیانگر یک جامعه است که در آن ارتباطات درونی بین گروه‌های متفاوت وجود دارد. بیوفیلم می‌تواند از یک گونه[2] و یا گونه‌های مختلف میکروبی تشکیل شود. آنها می‌توانند بر روی سطوح متفاوتی از زنده تا غیر زنده تشکیل شوند. میکروارگانیسم‌ها همچنین می‌توانند اجتماعات طبیعی را در فضای مابین آب و هوا تشکیل بدهند. در حقیقت، تعریف اصلی بیوفیلم به صورت زیر می‌باشد:اجتماعات میکروارگانیسم‌ها و محصولات خارج سلولی در ارتباط با آنها و در فضای مابین آنها که به یک سطح متصل شده اند. در ابتدا Claude Zobell مشاهده کرد که باکتری‌ها زندگی بر روی یک سطح را به حالت آزاد ترجیح می‌دهند و سپس در سال 1987 این فرآیند را در سیستم‌های آب شیرین و اکوسیستم‌های متنوع دیگر مورد بررسی قرار داد(64).تعداد صفحه : 216قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید