一种藻细胞固定方法和应用技术

本发明专利技术涉及藻细胞生物学技术领域，尤其是涉及一种藻细胞固定方法和应用。本发明专利技术为了解决缺乏有效的单个藻细胞的观察方法，同时构造一个可控和连续的生长环境和观察条件，为研究环境因素对藻细胞生理影响提供细胞尺度的详细信息，本发明专利技术提出的藻细胞固定方法，其包括藻细胞固定剂的滴放、摊匀、干化以及藻细胞的注入、沉降、着床。本发明专利技术通过藻细胞自由沉降与固定剂吸附结合，保证了藻细胞的形态完整、并且不影响藻细胞生理活性，同时为藻细胞提供了一个可控和连续的生长环境和观察条件，借助显微技术和计算机视觉技术，可以实现对藻类细胞层面的研究，为揭示藻类水华爆发机制提供了潜在的研究平台。在的研究平台。在的研究平台。

【技术实现步骤摘要】
一种藻细胞固定方法和应用


[0001]本专利技术涉及藻细胞生物学
，尤其是涉及一种藻细胞固定方法和应用。

技术介绍

[0002]有害藻类水华严重影响水资源和水质安全。而微观生态水力学是近年发展起来的新兴、学科交叉型研究领域，主要研究水中藻类的扩散、输移规律及其流场控制技术。
[0003]近几年来，在微观领域的藻细胞研究中，一个新的视角
‑‑
细胞形态学越来越受到重视。细胞形态学从单细胞的角度，分析了环境因素对藻细胞的作用机理，避免了以往藻细胞作用研究中，只能采用生长速率的单一表征，为细胞力学机理开辟了新的道路。
[0004]然而，由于缺乏有效的单藻细胞的观察方法，这些专注于单个藻类细胞的研究受到了很大的限制。要从细胞层面进行研究，需要将藻细胞进行固定以保持藻细胞的完整与活性，藻细胞固定的关键在于：选择合适的细胞固定方法以保持藻细胞形态不改变，同时保证藻细胞的生理活性不受影响；因此就需要发展一种藻细胞固定方法能够稳定地黏附藻细胞，并不影响藻细胞生理活性。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种藻细胞固定方法和应用。本专利技术的藻细胞固定方法的藻细胞固化效果好，藻细胞的形态完整、不影响藻细胞生理活性，可应用到藻细胞生长机制研究中。
[0006]本专利技术为了解决缺乏有效的单个藻细胞的观察方法，同时构造一个可控和连续的生长环境和观察条件，为研究环境因素对藻细胞生理影响提供细胞尺度的详细信息，本专利技术提出的藻细胞固定方法，其包括藻细胞固定剂的滴放、摊匀、干化以及藻细胞的注入、沉降、着床。本专利技术通过藻细胞自由沉降与藻细胞固定剂吸附结合，保证了藻细胞的形态完整、并且不影响藻细胞生理活性，同时为藻细胞提供了一个可控和连续的生长环境和观察条件，借助显微技术和计算机视觉技术，可以实现对藻类细胞层面的研究，为揭示藻类水华爆发机制提供了潜在的研究平台。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]本专利技术的第一个目的是提供一种藻细胞固定方法，包括以下步骤：
[0009](1)藻细胞固定剂的前处理：将藻细胞固定剂稀释后滴放于监测平台并均匀涂布形成液膜，对液膜进行干化处理，干化后在监测平台表面得到干化藻细胞固定剂(也称蛋白质结晶)；
[0010](2)藻细胞的注入、沉降和着床：将藻细胞溶液注入监测平台，使其沉降，吸附于干化藻细胞固定剂表面，完成着床。
[0011]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(1)中，所述藻细胞固定剂为纤连蛋白溶液；所述纤连蛋白溶液选自人纤连蛋白溶液或牛纤连蛋白溶液中的一种。
[0012]在本专利技术的一个实施方式中，所述藻细胞固定剂的浓度为0.2mg/ml。
[0013]在本专利技术的一个实施方式中，所述藻细胞固定剂保存在
‑
20℃干燥条件下，使用过程避免反复冻融(5次以内)。
[0014]在本专利技术的一个实施方式中，所述藻细胞固定剂稀释后的溶度为4ug/ml。
[0015]在本专利技术的一个实施方式中，稀释过程中，以蒸馏水作为稀释介质；稀释后放置于4℃干燥条件下冷藏备用，使用期限控制在1个月以内。
[0016]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(1)中，所述监测平台为有机玻璃，所述有机玻璃的透光率为80％
‑
95％；
[0017]所述监测平台可以为专利CN201420372524.9一种可更换内芯的平行平板流动腔装置。
[0018]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(1)中，液膜的厚度为0.1
‑
0.2mm。
[0019]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(1)中，干化过程中处于室温条件下，干化时间为30min；
[0020]干化过程严禁使用电风扇等设备，干化过程宜使用加热器、空调等加热设备加速干化，干化温度宜控制在40℃以下。
[0021]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，藻细胞溶液中藻细胞处于对数生长期，藻细胞的浓度为1.0
×
104‑
1.0
×
108个/ml；
[0022]优选地，藻细胞的浓度为1.0
×
105‑
1.0
×
107个/ml。
[0023]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，固定过程处于室温条件下，固定时间为0.5
‑
2h。
[0024]在本专利技术的一个实施方式中，步骤(2)中，当监测平台为专利CN201420372524.9一种可更换内芯的平行平板流动腔装置时，沉降结束后，使用注射泵将培养基液体注射入监测平台，以排出监测平台腔体内部未充分固着的细胞、空气以及杂质；
[0025]所述培养基为BG11培养基，注射泵的注射速度为10μm/s
‑
100μm/s，流速应由慢到快调整，入流期间采用低倍镜观测视野内部藻细胞固着情况，保证未黏连细胞被冲走，黏连细胞连接部分不受大流速影响出现连接撕裂；
[0026]如果入流流速过快导致过多细胞被冲走，视野内细胞个数少于2个，或视野内所有细胞受流速影响往复飘动，原有固定剂无法继续使用，需清洗烘干后，重复上述工作。
[0027]在本专利技术的一个实施方式中，经过BG11培养基冲刷，使得显微镜视野内最终吸附的藻细胞数量为10
‑
50个；
[0028]优选地，所述吸附的藻细胞置于显微镜下，选取细胞数目为3
‑
6个的情况，固定视线。
[0029]本专利技术中，大比重藻细胞溶液在室温条件下静置30min，藻细胞固定剂位于观测腔体下表面，藻细胞沉降，吸附固定在蛋白质结晶表面；
[0030]小比重藻细胞溶液在室温条件下静置30min，藻细胞固定剂位于观测腔体上表面，藻细胞上浮，吸附固定在蛋白质结晶表面；
[0031]上下浮动性藻细胞溶液在室温条件下静置30min，藻细胞固定剂位于观测腔体下表面，藻细胞沉降，吸附固定在蛋白质结晶表面。
[0032]本专利技术的第二个目的是提供一种上述藻细胞固定方法在藻细胞生长机制研究中的应用。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0034]本专利技术的藻细胞固定方法能够将藻细胞充分地固定，同时维持藻细胞的形态完整、生理活性；能够使藻细胞保持位置的稳定，以及从外界环境中继续吸收营养物质进行生长；同时，对于藻细胞，构造一个可控和连续的生长环境和观察条件，为特定环境因子对藻细胞生理影响的研究提供细胞尺度的详细信息。
附图说明
[0035]图1为本专利技术实施例1中蛋白质结晶的显微图像；
[0036]图2为本专利技术实施例1中固定成功的四尾栅藻图像；
[0037]图3为本专利技术实施例2中经固定后单个四尾栅藻细胞(温度30℃，光照强度2000Lux，流量0μl/min)生长图；
[0038]图4为本专利技术实施例2中经固定后单个四尾栅藻细胞(温度26℃，光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种藻细胞固定方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)藻细胞固定剂的前处理：将藻细胞固定剂稀释后滴放于监测平台并均匀涂布形成液膜，对液膜进行干化处理，干化后在监测平台表面得到干化藻细胞固定剂；(2)藻细胞的注入、沉降和着床：将藻细胞溶液注入监测平台，使其沉降，着床并吸附于干化藻细胞固定剂表面，完成固定。2.根据权利要求1所述的一种藻细胞固定方法，其特征在于，步骤(1)中，所述藻细胞固定剂为纤连蛋白溶液；所述纤连蛋白溶液选自人纤连蛋白溶液或牛纤连蛋白溶液中的一种。3.根据权利要求2所述的一种藻细胞固定方法，其特征在于，所述藻细胞固定剂稀释后的溶度为4ug/ml。4.根据权利要求1所述的一种藻细胞固定方法，其特征在于，步骤(1)中，所述监测平台为有机玻璃，所述有机玻璃的透光率为80％
‑
95％。5.根据权利要求1所述的一种藻细胞固定方法，其特征在于，步骤(1)中，液膜的厚度为0.1
‑
0.2mm。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海平，崔亚飞，宋辰煜，黄帆，崔婧嫄，瞿尧，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：