水生污染与毒理学杂志 开放获取

抽象的

接触银纳米粒子会影响生物膜的结构和粘附性

Schmidt H、Thom M、Madzgalla M、Gerbersdorf SU、Metreveli G 和 W Manz

采用包括荧光显微镜、化学分析和增强磁粒子感应 (MagPI) 的多相方法研究了柠檬酸盐包覆的银纳米粒子 (AgNPs) 暴露对生物膜结构和粘附性的影响。用两种不同浓度的 AgNPs 处理普遍存在的淡水细菌 Aquabacterium citratiphilum 的单一物种生物膜。对未经处理的 Aquabacterium 生物膜和暴露于离子银 (AgNO3) 和硫酸铜 (CuSO4) 的生物膜进行对照实验。使用荧光显微镜评估生物膜结构，并在提取后用分光光度法测定胶体细胞外聚合物 (EPS) 的组成。使用增强型 MagPI 系统测量生物膜粘附性。所有处理中 EPS 蛋白质和碳水化合物的总含量以及生物膜细菌的平均表面覆盖率均显著降低。暴露于 600 μg l-1 AgNPs 可显著降低生物膜粘附性 (p<0.0001, n=50)，使其达到与用 AgNO3 和 CuSO4 处理的生物膜相当的水平。结果表明，暴露于环境相关浓度的工程 AgNPs 对水生细菌生物膜组成和结构以及生物膜粘附性（物理特性）有影响。增强型 MagPI 可成功证明是一种快速灵敏的技术，可用于评估生物膜粘附性，作为生物膜功能和相关生物膜生态系统服务（例如微生物生物稳定）的重要标记。