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在台北迪化的市政污水处理厂也是如此 - 没有针对小型NP的处理流程。 当进行走访时,他们给了台北美国学校iGEM团队一个处理后的将会排放到淡水河中的污水样本。 使用扫描电子显微镜对这个样品进行成像后,发现流出物中含有NPs(图1-3),表明NPs确实被释放到了台北市居民的主要休闲胜地淡水河。 因此,制定一个有效的,节能的方法去除世界各地的污水处理厂的NPs,对于阻止水体的NP污染,减少公众健康和环境危害至关重要。
图1-3迪化污水处理厂污水在扫描电镜图像 大量聚集的NP(亮白点)表明当地的污水处理厂无法完全去除NPs。 SEM成像:Laurent H.,Jesse K.
纳米粒子去除的合成生物学解决方案
台北美国学校2017年iGEM团队在本项目中的目标是有效地去除废水系统中的NPs以防止NP污染。 然而,这个看似简单的目标却因纳米粒子“形形色色”的多种各类而难以实现。 这意味着利用一类NP的高度特定性质的方法是低效的,因为这些方法对其他类型的NP不起作用。 针对这一点,他们设计了一个双管齐下的方法来最大限度地利用可捕获的NPs类型。
Proteorhodopsin(视紫红质,PR)膜受体
在消费品中发现的或为研究创造的大多数纳米粒子在其表面上具有“涂层”(称为封端剂,capping agents)以防止它们自身聚集。 这使得封端剂在许多不同类型的NPs中成为一个统一的属性。 而柠檬酸盐是工业中最常用的封端剂(Levard等,2012),在海洋变形杆菌中发现的称为Proteorhodopsin(PR)的膜蛋白能够结合柠檬酸盐。 项目的目标是在大肠杆菌的膜上表达PR以结合并保持在柠檬酸盐封端的NP(CC-NP)上。 理想情况下,表达PR的大肠杆菌将能够与CC-NPs结合,与污水处理过程中使用的许多其他微生物一样,其尺寸和重量将会增加,使得污水处理厂中的现有基础设施可以在NPs释放进入天然水体之前将其过滤掉。
PR是在变形菌中发现的跨膜蛋白。 由于PR先前已经显示出通过其表面上的两个带正电荷的赖氨酸残基结合柠檬酸盐的能力 (图2-1;Béjà等2000; Syed 2011),因此推测PR也可以结合CC-NPs的柠檬酸盐封端剂。
图2-1 PR-柠檬酸盐相互作用(Syed 2011)。 PR表面的两个赖氨酸残基(蓝色)可以结合柠檬酸盐(红色)。
首先获取pR(Syed 2011)的DNA序列,并对其进行了修改以去除三个内部切割位点(EcoRI,PstI和SpeI)。 然后,pR的序列的上游连接一个强启动子和强核糖体结合位点(RBS)的组合(BBa_K880005),并在其下游加入双终止子(BBa_B0015)以最大化PR蛋白的表达。 该最终构建体(BBa_K2229400;图2-2)从IDT订购并克隆到生物砖主链(BBa_K2229400;图2-4)的pSB1C3中。设计PCR引物以分离pR开放阅读框(ORF),然后将其克隆到pSB1C3(BBa_K2229450;图2-3和2-5)中。
图2-2 BBa_K2229400:Proteorhodopsin表达。构建包括强启动子,强RBS,pR ORF和双终止子。 图:Justin Y.
图2-3 BBa_K2229450:分离pR ORF并将其克隆到pSB1C3中。 图:Justin Y.
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一、什么是絮凝剂、助凝剂、调理剂?污泥压滤处理中根据用途的不同,可以将这些药剂分为以下几种:1、絮凝剂:有时又称为混凝剂,可作为强化固液分离的手段,用于初沉池、二沉池、浮选池及三级处理或深度处理工艺环节。2、助凝剂:辅助絮凝剂发挥作用,加强混凝效果。3、调理剂:又称为脱水剂,用于对
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