硫酸盐还原菌快速检测技术的设计与研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

内容简介

　　《硫酸盐还原菌快速检测技术的设计与研究》作者针对硫酸盐还原菌（SRB）的快速检测做了大量的原始创新工作，经悉心整理总结成此书。《硫酸盐还原菌快速检测技术的设计与研究》从微生物识别方式角度出发，分别介绍基于特异性细胞识别的SRB检测方法，基于微生物特征代谢过程的SRB检测方法，以及基于特征遗传片段的SRB检测方法；对每种检测方法的基本原理及构造、平台的设计与实现方法及平台表征及性能评价结果展开详细、系统的讨论；客观、全面地分析每种新型SRB检测方法的优势与不足。
　　《硫酸盐还原菌快速检测技术的设计与研究》主要服务于海洋相关科研院所、海洋开发类企业、海洋工程及化工、能源，特别是石油化工企业中海洋腐蚀和防护科研工作者，也可供高等院校相关师生参考。

内页插图

目录

丛书序
丛书前言
序
前言

第1章 绪论
1．1 硫酸盐还原菌的危害与利用
1．1．1 硫酸盐还原菌对腐蚀过程的影响
1．1．2 硫酸盐还原菌在其他领域的危害
1．1．3 硫酸盐还原菌的防治方法
1．1．4 硫酸盐还原菌的应用啊
1．2 硫酸盐还原菌的生物学特点
1．2．1 硫酸盐还原菌的生物学简介
1．2．2 硫酸盐还原菌的代谢特点
1．2．3 硫酸盐还原菌的生长环境因子
1．3 硫酸盐还原菌检测技术研究现状
1．3．1 硫酸盐还原菌检测技术概述
1．3．2 硫酸盐还原菌检测的国标方法
1．3．3 硫酸盐还原菌检测的商品化产品
1．4 生物传感器在微生物定量分析中的应用
1．4．1 微生物检测方法的发展历程
1．4．2 生物传感器的基本特点和特征参数
本章小结
参考文献

第2章 基于抗体特异性细胞识别的检测技术
2．1 多巴胺自激发检测平台
2．1．1 基本原理与构造
2．1．2 平台的设计与实现
2．1．3 平台表征及性能评价
2．2 壳聚糖电聚合检测平台
2．2．1 基本原理与构造
2．2．2 平台的设计与实现
2．2．3 平台表征及性能评价
2．3 三维泡沫镍结构检测平台
2．3．1 基本原理与构造
2．3．2 平台的设计与实现
2．3．3 平台表征及性能评价
2．4 氧化石墨烯标记检测平台
2．4．1 基本原理与构造
2．4．2 平台的设计与实现
2．4．3 平台表征及性能评价
2．5 纳米氧化锰标记检测平台
2．5．1 基本原理与构造
2．5．2 平台的设计与实现
2．5．3 平台表征及性能评价
本章小结
参考文献

第3章 基于其他材料特异性细胞识别的检测技术
3．1 凝集素特异性识别检测平台(一)
3．1．1 基本构造与原理
3．1．2 平台的设计与实现
3．1．3 平台表征及性能评价
3．2 凝集素特异性识别检测平台(二)
3．2．1 基本构造与原理
3．2．2 平台的设计与实现
3．2．3 平台表征及性能评价
3．3 抗生素特异性识别检测平台
3．3．1 基本构造与原理
3．3．2 平台的设计与实现
3．3．3 平台表征及性能评价
3．4 生物印迹薄膜识别检测平台
3．4．1 基本构造与原理
3．4．2 平台的设计与实现
3．4．3 平台表征及性能评价
本章小结
参考文献

第4章 基于微生物特征代谢过程的无标记检测技术
4．1 特异性微生物细胞传感器检测平台
4．1．1 基本构造与原理
4．1．2 平台的设计与实现
4．1．3 平台表征及性能评价
4．2 半胱氨酸蛋白酶抑制作用检测平台
4．2．1 基本构造与原理
4．2．2 平台的设计与实现
4．2．3 平台表征及性能评价
4．3 有机小分子荧光探针检测平台
4．3．1 基本构造与原理
4．3．2 平台的设计与实现
4．3．3 平台表征及性能评价
本章小结
参考文献

第5章 基于微生物特征代谢过程的纳米标记检测技术
5．1 硫化铅标记检测平台
5．1．1 基本构造与原理
5．1．2 平台的设计与实现
5．1．3 平台表征及性能评价
5．2 ZnO／ZnS阵列转化检测平台
5．2．1 基本构造与原理
5．2．2 平台的设计与实现
5．2．3 平台表征及性能评价
5．3 ZnS纳米光催化检测平台
5．3．1 基本构造与原理
5．3．2 平台的设计与实现
5．3．3 平台表征及性能评价
本章小结
参考文献

第6章 基于特征遗传片段的检测技术
6．1 核酸外切酶Ⅲ循环放大检测平台
6．1．1 基本构造与原理
6．1．2 平台的设计与实现
6．1．3 平台表征及性能评价
6．2 DNA纳米生物条码荧光检测平台
6．2．1 基本构造与原理
6．2．2 平台的设计与实现
6．2．3 平台表征及性能评价
6．3 新型酶标体系信号放大检测平台
6．3．1 基本构造与原理
6．3．2 平台的设计与实现
6．3．3 平台表征及性能评价
本章小结
参考文献

第7章 前景及展望
7．1 硫酸盐还原菌检测技术的总结
7．2 硫酸盐还原菌检测技术的发展方向

前言/序言

　　据统计，微生物腐蚀造成的损失约占整个腐蚀损失的20%，全世界每年由此造成的直接经济损失可达300亿～500亿美元。硫酸盐还原菌（sulfate-reducing bacteria，SRB）在海洋工程设备的金属腐蚀中常被发现，是微生物腐蚀中研究最广泛的，也是腐蚀性最强的微生物。因此，为了进一步深入研究微生物腐蚀过程，快速监测及确定微生物腐蚀的发生，建立快速、准确、可靠的SRB定量分析方法具有重要的意义。
　　可能数（MPN）法是目前国内外油田系统中最常用的一种检测方法，也是一种SRB检测国标方法，拥有较高的检测灵敏度和较低的检测限，通常作为一种标准的检测方法，对其他SRB检测方法的检测结果进行校正。但是这种方法需经历20天以上的培养过程，操作步骤也非常繁琐，是一种既耗时又耗力的检测手段，不能准确、实时地反映环境中SRB的种群数量，不利于施工和杀菌措施的调整。其他已经报道的方法，如腺苷酰硫酸还原酶检测法、酶联免疫标记法、遗传分子检测法等，均存在普遍性与稳定性的不足。
　　针对现有SRB检测方法的缺陷与不足，本书著者将近年研究的一系列新型SRB检测方法总结成书，系统讨论和分析检测方法的测试原理、构建过程和测试性能，希望为开发SRB快速检测技术拓展思路、提供参考。同时，本书介绍的新型SRB检测方法均引入先进的分析测试方法以及热门的纳米功能材料，具有较高的创新性，希望可以为新型生物传感器的构建提供借鉴。

好的，这是一份关于《硫酸盐还原菌快速检测技术的设计与研究》一书的图书简介，内容详实，不包含原书的具体内容，旨在吸引对相关领域感兴趣的读者。 --- 图书简介：微生物快速检测前沿技术与应用 书名：微生物快速检测前沿技术与应用 主题聚焦： 本书深入探讨了现代微生物快速检测技术的设计原理、关键技术瓶颈的突破，以及这些技术在环境监测、食品安全、工业过程控制等多个重要领域的实际应用。全书旨在构建一个从基础理论到前沿实践的完整知识体系，为相关研究人员、技术开发人员以及质量控制专业人士提供一份全面、深入的参考指南。 --- 第一部分：快速检测技术的基础理论与发展脉络 本部分追溯了微生物检测技术的发展历程，从传统的培养基分离纯化方法，过渡到分子生物学方法的兴起，并重点分析了当前驱动技术革新的核心驱动力——速度、灵敏度和现场适应性。 1. 经典方法的局限性与快速检测的时代需求： 详细剖析了传统的微生物鉴定方法（如生化反应、菌落计数等）在耗时长、操作繁琐以及对低浓度污染源响应滞后等方面的固有缺陷。在此基础上，阐述了在现代工业生产和公共卫生领域对“即时”或“近实时”检测的迫切需求，从而引出快速检测技术的设计基础。 2. 信号放大与生物识别界面的构建： 快速检测的核心在于如何高效地将微生物的生物学特征转化为可测量的物理或化学信号。本章详细介绍了多种信号放大策略，包括基于酶促反应的信号增强、纳米材料介导的信号富集，以及高灵敏度光学检测系统的集成。同时，深入讨论了如何设计高特异性的生物识别元件（如探针、适配体或新型捕获分子），确保在复杂基质中实现对特定微生物的精准捕获。 3. 微流控芯片技术在微生物分离与富集中的应用： 微流控技术作为实现“芯片上的实验室”（Lab-on-a-Chip, LOC）的关键，在本部分占据重要篇幅。探讨了如何利用微米尺度的流体动力学效应，实现对样本中微生物细胞的精确分离、提纯和浓度梯度培养。重点分析了不同微流控结构（如陷阱阵列、离心微流控平台）在应对不同样本粘度和细胞分散性方面的优势与挑战。 --- 第二部分：核心快速检测平台的技术选型与优化 本部分是全书的技术核心，详细剖析了当前主流的快速检测平台所依赖的关键物理化学原理，并探讨了针对不同应用场景的技术参数优化路径。 1. 基于核酸扩增的实时监控技术： 深入分析了等温扩增技术（如LAMP, RPA）相对于传统PCR在便携性和快速性上的优势。详细阐述了如何设计特异性引物组，以最小化非特异性扩增，并讨论了基于荧光、浊度或电化学方法实时监测扩增产物的优化方案。同时，对比了不同扩增方法的适用性，如在对温度敏感的现场环境中的表现。 2. 生物传感器的集成化设计： 本章聚焦于生物传感器在快速检测中的集成应用。内容涵盖电化学传感器（如阻抗谱分析、安培电流法）、光学传感器（如表面等离子共振SPR、基于量子点标记的荧光增强技术）以及压电晶体传感器（QCM）。重点讲解了如何通过材料科学手段，提高传感器界面的稳定性和循环使用能力，以适应工业现场的严苛条件。 3. 快速形态学分析与高通量成像技术： 探讨了利用先进的成像技术（如高内涵筛选HCS、数字成像分析）实现微生物快速表征的方法。这包括对细胞大小、形态结构、以及细胞活力指标（如膜电位、代谢活性）的非培养法实时评估。内容涵盖了如何利用深度学习算法处理高维图像数据，实现对微生物群落的自动化识别和计数。 --- 第三部分：复杂基质中的检测挑战与解决方案 微生物检测的难点往往不在于目标菌本身，而在于复杂的样本基质（如土壤、废水、发酵液、生物膜等）中存在的干扰物质。本部分着重解决如何在这些复杂环境中保证检测的特异性和准确性。 1. 样本前处理技术的革新： 详细介绍了针对不同基质设计的样本富集与纯化方案，包括固相萃取（SPE）的优化、基于磁珠分离技术的效率提升、以及新型匀浆和破壁技术对难处理样本（如内生孢子）的处理流程。目标是实现高效去除抑制剂，同时最大限度地保留目标微生物的活性和数量。 2. 针对生物膜与惰性形态的检测策略： 生物膜是许多工业系统腐蚀和污染的根源，但其内部微生物结构复杂，难以用传统方法有效提取。本章专门介绍了用于生物膜内微生物群落的非破坏性或半破坏性检测技术，包括激光诱导击穿光谱（LIBS）在生物膜成分分析中的潜在应用，以及针对休眠和低活性细胞状态的激活性检测策略。 3. 现场快速检测（Point-of-Care Testing, POCT）系统的开发原则： 从仪器小型化、能源自给、操作傻瓜化的角度，系统阐述了POCT系统的设计要求。讨论了如何选择低功耗的电子元件、设计集成化的试剂储存与分配系统，以及确保设备在野外或非实验室环境中保持长期稳定性的工程措施。 --- 第四部分：应用案例与未来展望 本部分通过具体实例展示快速检测技术的实际价值，并对该领域未来的发展方向进行预测和分析。 1. 工业水系统与过程监控案例： 通过多个工业案例，展示如何利用快速检测技术对冷却水系统、油气田注水系统中的微生物活动进行早期预警，有效预防生物腐蚀（MIC）和生物淤积问题。重点分析了成本效益分析和检测频率的优化模型。 2. 食品和农业领域的快速风险评估： 探讨了快速检测技术在初级农产品、加工食品和兽医诊断中的应用潜力。内容包括对特定致病菌的快速筛查、农产品供应链中的腐败指示菌的实时监测，以及如何将检测数据与供应链管理系统进行集成。 3. 人工智能与下一代快速检测的融合： 展望了大数据、机器学习和自动化技术对快速检测平台的赋能。分析了如何利用AI模型对传感器产生的复杂信号进行解耦和模式识别，从而提高检测的准确性和可解释性，并探讨了完全自动化微生物监测网络的构建前景。 --- 本书特色： 本书结构严谨，理论与实践紧密结合，尤其强调技术选型的逻辑性和现场应用的可行性。书中汇集了多学科的交叉研究成果，为读者提供了一个高屋建瓴的视角，以理解和推动下一代微生物快速检测技术的研发进程。无论您是致力于开发新的检测平台，还是负责关键过程的质量控制，本书都将是您不可或缺的案头参考书。