生物膜行業(yè)現(xiàn)狀分析及未來市場前景趨勢2023

• 吳澳燕 2023年6月19日 來源：百度 883 54
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生物膜也稱為生物被膜，是指附著于有生命或無生命物體表面被細(xì)菌胞外大分子包裹的有組織的細(xì)菌群體。生物膜細(xì)菌對抗生素和宿主免疫防御機(jī)制的抗性很強(qiáng)。生物膜中存在各種主要的生物大分子如蛋白質(zhì)、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物質(zhì)。生物膜多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成是一

生物膜也稱為生物被膜，是指附著于有生命或無生命物體表面被細(xì)菌胞外大分子包裹的有組織的細(xì)菌群體。生物膜細(xì)菌對抗生素和宿主免疫防御機(jī)制的抗性很強(qiáng)。生物膜中存在各種主要的生物大分子如蛋白質(zhì)、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物質(zhì)。生物膜多細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形成是一個動態(tài)過程，包括細(xì)菌起始粘附、生物膜發(fā)展和成熟擴(kuò)散等階段。

微生物在填料表面聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機(jī)物已經(jīng)被生物膜氧化分解，故水層中的有機(jī)物濃度濃度比進(jìn)水要低得多，當(dāng)廢水從生物膜表面流過時，有機(jī)物就會從運動著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水層中去，并進(jìn)一步被生物膜所吸附，同時，空氣中的氧也經(jīng)過廢水而進(jìn)入生物膜水層并向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。

生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機(jī)物進(jìn)行分解和機(jī)體本身進(jìn)行新陳代謝，因此產(chǎn)生的二氧化碳等無機(jī)物又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水層轉(zhuǎn)移到流動的廢水中或空氣中去。這樣一來，出水的有機(jī)物含量減少，廢水得到了凈化。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年國內(nèi)生物膜行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》顯示：

生物膜法是在充分供氧條件下，用生物膜穩(wěn)定和澄清廢水的污水處理方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氧層、好氧層、附著水層、運動水層。

近年來，屬于生物膜法的塔式生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床得到比較多的研究和應(yīng)用。

生物膜行業(yè)現(xiàn)狀分析及未來市場前景趨勢2023

細(xì)菌不可逆的附著于惰性或活性實體的表面，繁殖、分化，并分泌一些多糖基質(zhì)，將菌體群落包裹其中而形成的細(xì)菌聚集體膜狀物。單個生物被膜可由一種或多種不同的微生物形成。通過對微生物在固體表面定植中起支配作用的特殊現(xiàn)象進(jìn)行了大量研究，逐漸認(rèn)識到這些微生膜的形成包含復(fù)雜的理化過程和生物群落的相互作用。

近年來，隨著醫(yī)學(xué)界對某些環(huán)境中常見細(xì)菌所致的一些慢性和頑固性疾病的深入了解，發(fā)現(xiàn)生物被膜是導(dǎo)致這些細(xì)菌性疾病難以根治的主要原因。以生物被膜形式存在的細(xì)菌不同于浮游細(xì)菌，它們對抗生素等殺菌劑、惡劣環(huán)境及宿主免疫防御機(jī)制有很強(qiáng)的抗性，生物被膜內(nèi)的細(xì)菌在生理、代謝、對底物的降解或利用和對環(huán)境的抵抗能力等方面都具有獨特的性質(zhì)。

生物膜的存在，不僅作為屏障為細(xì)胞的生命活動創(chuàng)造了穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，介導(dǎo)了細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)之間的連接，而且還承擔(dān)了物質(zhì)轉(zhuǎn)運、信息的跨膜傳遞和能量轉(zhuǎn)換等功能，這些都是由生物膜的結(jié)構(gòu)決定的。

在自然環(huán)境中，作為獨立生命體的單個細(xì)菌，趨向于建立多元化的細(xì)胞集合體以更加高效地對外界刺激進(jìn)行協(xié)同反應(yīng)。在水環(huán)境中，很多個單獨的細(xì)菌包裹在自身分泌的胞外聚合物中，形成了前面所講的細(xì)胞集合體，即生物膜，也稱為菌膜。

生物膜的存在對于水處理具有雙重意義：從水質(zhì)凈化角度來說，細(xì)菌自身代謝可以去除水中的污染物，有利于凈化水質(zhì);另一方面，細(xì)菌存在于水中特別是飲用水中，本身就存在風(fēng)險，在水處理系統(tǒng)中造成的膜堵塞或生物腐蝕問題都是不利的，且由于胞外聚合物的復(fù)雜性，生活在其中的細(xì)菌難以被清除。

澳大利亞新南威爾士大學(xué)之前宣布，該?？茖W(xué)家用納米微粒打碎了頑固的細(xì)菌生物膜。這一發(fā)現(xiàn)將為細(xì)菌生物膜引起的慢性炎癥提供治療思路。應(yīng)對生物膜細(xì)菌的耐藥性，主要有兩條思路:一是研發(fā)新的抗生素;二是打碎生物膜，把細(xì)菌分割開來。此次，新南威爾士大學(xué)的科學(xué)家就是用納米微粒打碎了頑固的細(xì)菌生物膜。

微生物生物膜是微生物聚集生長的一種重要形式，在水污染控制、污染物遷移與轉(zhuǎn)化、膜污染和疾病傳播中扮演著重要的角色。微生物在界面的初始粘附是形成生物膜最關(guān)鍵的步驟。因此，解析微生物在界面粘附的微觀過程與機(jī)制是實現(xiàn)生物膜調(diào)控、研發(fā)水污染控制技術(shù)的重要前提。雖然已有技術(shù)可測定粘附強(qiáng)度，但往往通量較低、操作難度大，限制了這些技術(shù)的應(yīng)用范圍。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系、應(yīng)用化學(xué)系劉賢偉課題組，近期在微生物的生物膜形成機(jī)制解析方面取得進(jìn)展，實現(xiàn)了單個微生物細(xì)胞界面粘附強(qiáng)度的成像分析。

更多行業(yè)詳情請點擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年國內(nèi)生物膜行業(yè)發(fā)展趨勢及發(fā)展策略研究報告》。報告充分體現(xiàn)了中研普華所特有的與國際接軌的咨詢背景和專家智力資源的優(yōu)勢，以客戶需求為導(dǎo)向，以行業(yè)為主線，全面整合行業(yè)、市場、企業(yè)等多層面信息源。依據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)和科學(xué)的分析體系，在研究領(lǐng)域上突出全方位特色，著重從行業(yè)發(fā)展的方向、格局和政策環(huán)境，幫助客戶評估行業(yè)投資價值，準(zhǔn)確把握行業(yè)發(fā)展趨勢，尋找最佳營銷機(jī)會與商機(jī)，具有相當(dāng)?shù)念A(yù)見性和權(quán)威性，是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人制定發(fā)展戰(zhàn)略、風(fēng)險評估和投資決策的重要參考。

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