一种快速筛选包埋固定化凝胶的孔隙渗透效果的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速筛选包埋固定化凝胶的孔隙渗透效果的方法。本发明专利技术将选取用于对细胞进行包埋固定化的包埋载体，制成不同浓度和配比凝胶，以预先浸入1％糊化淀粉数秒的滤纸作为待包埋固定的细胞膜片，镶嵌至凝胶中，通过磨具制成三明治式药片状的固定化片，自然凝固5‑10min，之后吸取少量固化溶液于凝胶上表面数秒，然后浸泡于固化剂溶液中固化3小时；脱模的“三明治式药片”泡入浓度为0.001mol/L的碘液，浸泡数小时后，凝胶滤纸片的蓝颜色深浅变化和着色面积大小，表示凝胶的渗透效果。本发明专利技术采用的“三明治式药片”的包埋固定化，可以方便的通过外观颜色的变化，反映出包埋凝胶的孔隙的大小，特别适合复合多种凝胶的优化与筛选。

【技术实现步骤摘要】
一种快速筛选包埋固定化凝胶的孔隙渗透效果的方法
本专利技术涉及一种快速筛选包埋固定化凝胶的孔隙渗透效果的方法。
技术介绍
水资源的匮乏一直是制约我国经济发展的限制性关键因素之一。解决此问题主要是加强污水的综合处理。目前去除水体中有机质污染物常常采取微生物方法。异养微生物能利用污水中的有机质，在将这些有机污染物转化为其生命活动中所需的营养物质过程中实现水体的净化，但废水中的一些无机质，如N、P和一些重金属离子，不能有效的去除。因此，采用能充分利用无机物转化为有机物的自养生物，如：藻类植物，是十分有效的去除无机物的办法。颤藻是一种生活在淡水水域中的丝状多细胞藻类植物，其分布广泛、生长不受季节变化的影响，生命力极强，且具有吸附重金属离子的特性，是去除水体中重金属污染的首选生物。利用物理技术将有活性的藻细胞限定在有限的区域内的包埋技术，不仅能够保持藻细胞的活性，反复多次使用，且对环境耐受力强，固液分离效果好，对环境友好等诸多优点，因此，在废水处理中有广阔的应用前景。固定化的包埋载体材料主要有海藻酸盐、琼脂、琼脂糖、聚丙烯酰胺、角叉菜聚糖等胶。载体材料的组成和使用浓度，决定着包埋凝胶的强度或孔隙。凝胶的强度特性可通过质构仪或者通过在水中的浸泡时间得到，而凝胶的孔隙特性却不能快捷方便的测定，而此特性决定着被包埋活细胞的营养供给及废物排泄，更重要的是决定着包埋固定的藻细胞清除重金属离子的效果。因此，对于二种以上凝胶配方的筛选，如何快速选择具有适当强度的复配凝胶，同时拥有大的孔隙，是此应用的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术中存在的不足，提供一种快速筛选包埋固定化凝胶的孔隙渗透效果的方法。本专利技术快速筛选包埋固定化凝胶的孔隙渗透效果的方法，采用下述技术方案：按照下述步骤进行：(1)配制总浓度为2～6％的复配凝胶溶液，复配凝胶的组成成分至少为2种，经加热溶解复配凝胶并降至45℃，取一对模具，模具尺寸：内径为0.5-34mm，高度d为1-3mm，向其中一个模具套环中加入凝胶至充满环体；(2)选择与上述模具套环相同内径的已浸泡过1％淀粉液滤纸片放入凝胶模具中，将另一个模具套环套于第一个模具套环之上，加入凝胶至充满环体；(3)自然凝固5min后，之后将整个凝胶模具套环都浸泡于3％氯化钙溶液中，固化3小时后形成“三明治式药片”；(4)将脱模的上述“三明治式药片”泡入浓度为0.001mol/L的碘液，浸泡1-3小时后，取出固定的凝胶片，切开凝胶，滤纸片的颜色变化和着色面积大小，表示凝胶的渗透效果，滤纸片的颜色变化大、着色面积大表示凝胶的渗透效果好。所述复配凝胶组分为海藻酸钠和琼脂。所述复配凝胶溶液总各组分的配比为含有质量百分比2％海藻酸钠和2％琼脂。所述模具的最佳优选尺寸为：内径高度d1.5mm。本专利技术可以从具有选择适当强度的复配凝胶中快速直观的筛选拥有大的孔隙的凝胶，整个过程仅需3h，不需要特殊的设备，克服了固定化微藻所需的培养微藻和制造藻片的时间；同时也省去了检测渗透效果的特殊的设备，因此具有经济，快捷，方便，直观的优点。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。实施例1凝胶总浓度为质量百分比4％，组成为①3％海藻酸钠+1％琼脂、②2％海藻酸钠+2％琼脂、③1％海藻酸钠+3％琼脂、④4％琼脂，(上述质量百分比溶液中溶剂是水)经加热溶解好降至45℃的凝胶，往内径高度d1.5mm的模具套环中加入0.5mL凝胶，立即用镊子夹起已浸泡过1％淀粉液的同直径的滤纸片放入凝胶模具中，再继续往模具套环中注入0.5mL凝胶包埋固定滤纸片。每个包埋总共包埋凝胶量为1mL。自然凝固5min后，再用另一支(无针头)的注射器吸取氯化钙溶液，先轻轻注射少量氯化钙溶液于凝胶上表面，稍微停顿一下，再继续注入氯化钙溶液，将整个凝胶模具套环都浸泡于氯化钙溶液中，使包埋固定化滤纸片凝胶继续浸泡在氯化钙溶液中，固化3小时，完成一个滤纸片的包埋固定化。表1是总胶浓度4％的包埋凝胶性能感官和模型评定。表1模型渗透效果的验证铅、铜离子的测定方法：选用火焰原子吸收光谱法。TAS-990AFG型原子吸收分光光度计工作条件为：波长283.3nm；狭缝带宽0.4nm；灯电流1.5mA；负高压398.00v；燃烧头高度6mm；乙炔流量1.5L/min；空气流量6.0L/min。取100μg/mL铅标准使用液，用0.5％盐酸溶液配制成0μg/mL、0.3μg/mL、0.5μg/mL、1.0μg/mL、3.0μg/mL铅离子标准系列溶液。将样品稀释10倍，从铅离子标准曲线中得到经包埋固定化藻饼吸附后的铅离子样品溶液中铅离子浓度。铜离子测定工作参数：吸收光波长327.4nm；工作灯3-Cu；工作电流3mA；谱带宽度0.4mm；燃气流量1.5L/min；燃烧器高度6.0mm；空气压力0.24MPa；积分时间3s。用1mg/mL铜标准储备液配制1mg/L、2mg/L、4mg/L、6mg/L铜离子标准系列溶液于25mL容量瓶中，样品稀释25倍，通过铜离子标准曲线测得样品铜离子浓度。从外观看，单独的琼脂凝胶，强度弱，弹性差，不适合包埋藻片。为此，我们对总胶浓度4％(m/v)，配比为3％海藻酸钠+1％琼脂；2％海藻酸钠+2％琼脂；1％海藻酸钠+3％琼脂，用藻细胞膜片(配置方法为预先将培养至多数后期的颤藻，每瓶150mL并加入30颗玻璃珠，摇床恒温培养，转速120r/min，温度25℃，24h，获得藻悬藻液。一定体积的藻悬浮液，放置与模型内径相同，但高度为8mm的磨具中，抽滤制成颤藻片。每片藻片含藻干重可通过颤藻色素吸光度对干重标准曲线计算获得。)原子吸收法测定的结果，将培养的颤藻细胞经过每1g颤藻干粉吸附金属铜离子分别为：3％海藻酸钠+1％琼脂(铜1.497mg、铅离子2.610mg)；2％海藻酸钠+2％琼脂(铜1.517mg、铅离子2.713mg)；1％海藻酸钠+3％琼脂(铜1.527mg、铅离子2.719mg)在强度都满足包埋要求的前提下，海藻酸钠含量大，胶的强度高，孔隙度小，从金属离子变化水平也能看出。但是由于琼脂含量高，相应的弹性查，综合考虑，2％海藻酸钠+2％琼脂配方是一个合理的。这个模型很方便的仅用几个小时就可以判断出孔隙度的相对大小。从而省去了藻细胞的培养，悬浮液的制备，细胞膜片的制备，离子变化的检查等步骤。不仅省时，而且也经济。实施例2载体组成为1.5％(m/v)琼脂添加量下，海藻酸钠的质量百分比分别为2％、3％、4％、5％、6％，经加热溶解好降至45℃的凝胶，往内径高度d1.5mm的模具套环中加入0.5mL凝胶，立即用镊子夹起已浸泡过1％淀粉液的同直径的滤纸片放入凝胶模具中，再继续往模具套环中注入0.5mL凝胶包埋固定滤纸片。每个包埋总共包埋凝胶量为1mL。自然凝固5min后，再用另一支(无针头)的注射器吸取氯化钙溶液，先轻轻注射少量氯化钙溶液于凝胶上表面，稍微停顿一下，再继续注入氯化钙溶液，将整个凝胶模具套环都浸泡于氯化钙溶液中，使包埋固定化滤纸片凝胶继续浸泡在氯化钙溶液中，固化3小时，完成一个滤纸片的包埋固定化。上述在琼脂质量浓度为1.5％(m/v)下，添加不同浓度的海藻酸钠制得的复配凝胶淀粉～碘渗透模型显示，随着海藻酸钠浓度的增加，凝胶的渗透效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速筛选包埋固定化凝胶的孔隙渗透效果的方法，其特征是，按照下述步骤进行：(1)配制总浓度为2～6％的复配凝胶溶液，经加热溶解复配凝胶并降至45℃，取一对模具，模具尺寸：内径

【技术特征摘要】
1.一种快速筛选包埋固定化凝胶的孔隙渗透效果的方法，其特征是，按照下述步骤进行：(1)配制总浓度为2～6％的复配凝胶溶液，经加热溶解复配凝胶并降至45℃，取一对模具，模具尺寸：内径为0.5-34mm，高度d为1-3mm，向其中一个模具套环中加入凝胶至充满环体；(2)选择与上述模具套环相同内径的已浸泡过1％淀粉液滤纸片放入凝胶模具中，将另一个模具套环套于第一个模具套环之上，加入凝胶至充满环体；(3)自然凝固5min后，之后将整个凝胶模具套环都浸泡于3％氯化钙溶液中，固化3小时后形成“三明治式药片”；(4)将脱模的上述“三明治式药片”泡入浓度为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪青，黄秋芳，郑子晴，王怡文，李生英，张超群，安文文，燕强，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12