پیشینه تحقیق بیوفیلم ها و خصوصیات و تشکیل بیوفیلم و تخریب زیستی حاصل از آن و چگونگی جلوگیری از تشکیل آن دارای ۷۲ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-۱- جوامع میکروبی    ۵
۱-۲- رفتارهای جمعی    ۶
۱-۳- ساختار و تمایز در بیوفیلم‌ها    ۶
۱-۴- فوائد اکولوژیکی؛ چرا یک بیوفیلم تشکیل می‌شود؟    ۸
۱-۴-۱- حفاظت در برابر محیط اطراف    ۸
۱-۴-۲- محافظت در برابر مواد ضد عفونی کننده    ۹
۱-۴-۳- کسب مواد غذایی و همکاری‌های متابولیکی    ۱۰
۱-۴-۳-۱- کسب مواد غذایی    ۱۰
۱-۴-۳-۲- همکاری‌های متابولیکی    ۱۰
۱-۴-۴- کسب خصوصیات ژنتیک جدید    ۱۱
۱-۴-۵- جنبه‌های ژنتیکی تشکیل بیوفیلم    ۱۲
۵-۱- فرایندهای اولیه در تشکیل بیوفیلم و تمایز ساختاری حاصل از آنها    ۱۴
۱-۵-۱- تمایز ساختاری    ۱۴
۱-۵-۲- تمایز فنوتیپی و اتصال اولیه    ۱۵
۱-۵-۳- اتصال برگشت‌ناپذیر    ۱۶
۱-۶- بلوغ بیوفیلم    ۱۷
۱- ۷-کنده شدن به عنوان یک بخش از تکامل بیوفیلم    ۱۸
۱- ۸- تشکیل بیوفیلم به عنوان یک فرایند تکاملی    ۲۰
۱-۹- ارتباطات سلول-سلول در طول تشکیل بیوفیلم    ۲۱
۱- ۱۰- خصوصیات بارز بیوفیلم    ۲۳
۱-۱۰-۱- بیوفیلم به عنوان جوامع میکروبی مرتبط از نظر فیزیولوژیکی    ۲۳
۱-۱۰-۲- بیوفیلم به عنوان جوامع میکروبی مرتبط از نظر رفتاری    ۲۴
۱-۱۰-۳- بیوفیلم به عنوان جوامع میکروبی با ساختار پیشرفته    ۲۵
۱-۱۱- فاکتورهای شرکت کننده در گسترش و بلوغ بیوفیلم    ۲۶
۱-۱۱-۱- جنس سطح مواد    ۲۶
۱-۱۱-۲- مناسب بودن سطح مورد نظر    ۲۷
۱-۱۱-۳- صاف و صیقلی بودن سطح    ۲۷
۱-۱۱-۴- شدت جریان آب    ۲۷
۱-۱۱-۵- محدودیت مواد غذایی    ۲۸
۱-۱۲- بیوفیلم و انسان    ۲۸
۱-۱۳- بیوفیلم در سیستم‌های آبی    ۳۱
۱-۱۴- فرایندهای تمیزسازی    ۳۴
۱-۱۵- میکروارگانیسم‌های برج‌های خنک کننده    ۳۵
۱-۱۵-۱- جلبک‌ها    ۳۷
۱-۱۵-۲- قارچ‌ها    ۳۸
۱-۱۵-۳- باکتری‌ها    ۳۹
۱-۱۶- چگونگی تغذیه‌باکتری‌ها در آب    ۴۲
۱-۱۷- مشکلات ایجاد شده در سیستم‌ برج‌های خنک کننده‌ توسط باکتری‌ها    ۴۲
۱-۱۸- خوردگی میکروبی    ۴۳
۱-۱۹- مسائل خوردگی    ۴۴
۱-۲۰- مسائل ایجاد رسوبات    ۴۶
۱-۲۱- باکتری‌های تولید کننده‌ی لایه لعابی    ۴۷
۱-۲۲- مراحل ایجاد تخریب زیستی در سیستم برج‌های خنک کننده    ۴۸
۱-۲۳- بیوسایدها    ۴۹
۱-۲۳-۱- خصوصیات اصلی یک بیوساید    ۵۰
۱-۲۳-۲- بیوسایدهای اکسید کننده    ۵۰
۱-۲۳-۲-۱- کلرین    ۵۱
۱-۲۳-۲-۲- بروماین و مشتقات آن    ۵۳
۱-۲۳-۲-۳- اوزون    ۵۴
۱-۲۳-۲-۴- پراکسید هیدروژن    ۵۴
۱-۲۳-۳- بیوسایدهای غیر اکسید کننده    ۵۵
۱-۲۳-۳-۱- گلوتارآلدئید    ۵۶
۱-۲۳-۳-۲- ترکیبات آمونیوم چهار ظرفیتی    ۵۷
۱-۲۳-۳-۳- ایزوتیازولون‌ها    ۵۸
۱-۲۴- مکانیسم‌های مقاومت باکتری‌ها در بیوفیلم به عوامل ضد میکروبی    ۶۰
۱-۲۴-۱- جلوگیری از انتشار به درون بیوفیلم    ۶۰
۱-۲۴-۲- مقاومت از طریق آنزیم    ۶۲
۱-۲۴-۳- واکنش خنثی‌سازی عوامل ضد میکروبی توسط بیوفیلم    ۶۲
۱-۲۴-۴- حالت متابولیک ارگانیسم‌ها در بیوفیلم    ۶۳
۱-۲۴-۵- سازش ژنتیکی    ۶۴
منابع و مآخذ    ۶۵

منابع

جواهر دشتی، ر. ۱۳۷۸٫ خوردگی میکروبی. انتشارات بهرورزان، تهران، ۱۷۰ صفحه

Alasri, A., Roques, C., Cabassud, C., Michel, G., Aptel, P. 1992. Effects of different biocides on a mixed biofilm produced on a tygon tube and on ultrafiltration membranes. Spectra. 168, 21– ۲۴٫۲۴

Allison, D. G. 1993. Biofilm associated exopolysaccharides. Microbiol. Eur. 1, 16- 19. 62.

Allison, D. G. and Sutherland, I. W. 1984. A staining technique for attached bacteria and its correlation to extracellular carbohydrate production. J. Bacteriol. 2, 93-99.

Allison, D. G., Brown, M. R. W. and Gilbert, P. 1991. Slow adherent growth modulates polysaccharide production by Pseudomonas aeruginosa. Biofoul. 4, 243-247.

Bayer, A. S., Park, S., Ramos, M. C., Nast, C. C., Eftekhar, F. and Schiller, N. L. 1992. Effect of alginase on the natural history and antibiotic therapy of experimental endocarditis caused by mocoid Pseudomonas aeruginosa. Infect. Immun. 60, 3979-3985.

Bayer, A. S., Speert, D. P., Park, S., Tu, J., Witt, M., Nast, C. C. and Norman, D. C. 1991. Functional role of mocoid exopolysaccharide in antibiotic induced and polymorphonuclear leukocyte mediated killing of Pseudomonas aeruginosa. Infect. Immun. 59, 302-308.

Beer, D. D., Srinivasan, R., Stewart, P. S. 1994. Direct measurement of chlorine penetration into biofilms during disinfection. Appl. Environ. Microbiol. 60, 4339–۴۳۴۴٫

Belas, M. R. and Colwel, R. R. 1982. Adsorption kinetics of laterally and polarly flagellated vibrio. J. Bacteriol. 151, 1568- 1580.61

Bos, R., Mei, H. C. and Busscher, H. J. 1999. Physico-chemistry of initial microbial adhesive interactions – its mechanisms and methods for study. FEMS Microbiol. Rev. 23, 179- 230.

Brown, M. R. W. and Gilbert, P. 1993. Sensitivity of biofilm to antimicrobial agents. J. Appl. Bacteriol. Symp. Supp. 74, 87-97.

Brozel, V. S. and Cloete, T. E. 1994. Resistance of Pseudomonas aeruginosa to isothiazolone. J. Appl. Bacteriol. 76, 576- 582.

Buswell, C. M., Herlihy, Y. M., Marsh, P. D., Keevil, C. W. and Leach, S. A. 1997. Coaggregation amongst aquatic biofilm bacteria. J. Appl. Microbiol. 83, 477- 484.

Characklis, W. G. and Marshal, K. C. 1990. . Biofilms. 445-486. John Wiley and sons, New York.

۱-۱- جوامع میکروبی

از جنبه ها‌ی اکولوژیکی، جمعیت‌های باکتری های حاصل از یک سلول و جمعیت‌های مشابه از نظر متابولیکی یک مجموعه را تشکیل می‌دهند. مجموعه‌ی این تجمع ها (برای مثال باکتری‌های متانوژنیک، احیاء کننده‌های سولفات و سولفور و تخمیر کننده‌ها) فرآیندهای فیزیولوژیکی مرتبط با هم را انجام می‌دهند(۲۴).

در اصل، بیوفیلم[۱] بیانگر یک جامعه است که در آن ارتباطات درونی بین گروه‌های متفاوت وجود دارد. بیوفیلم می‌تواند از یک گونه[۲] و یا گونه‌های مختلف میکروبی تشکیل شود. آنها می‌توانند بر روی سطوح متفاوتی از زنده تا غیر زنده تشکیل شوند. میکروارگانیسم‌ها همچنین می‌توانند اجتماعات طبیعی را در فضای مابین آب و هوا تشکیل بدهند. در حقیقت، تعریف اصلی بیوفیلم به صورت زیر می‌باشد:

اجتماعات میکروارگانیسم‌ها و محصولات خارج سلولی در ارتباط با آنها و در فضای مابین آنها که به یک سطح متصل شده اند. در ابتدا Claude Zobell مشاهده کرد که باکتری‌ها زندگی بر روی یک سطح را به حالت آزاد ترجیح می‌دهند و سپس در سال ۱۹۸۷ این فرآیند را در سیستم‌های آب شیرین و اکوسیستم‌های متنوع دیگر مورد بررسی قرار داد(۶۴).

۱-۲- رفتارهای جمعی

رفتارهای جمعی و تمایزی پیچیده در تعدادی از میکروارگانیسم‌ها  نشان داده شده ‌است. به عنوان مثال باکتری Myxococcus  در هنگام گرسنگی اجسام میوه‌ای[۳] تشکیل داده وBacillus subtilis  در طول تغییر شکل آن به اسپور تمایز بیوشیمیایی و مورفولوژیکی نشان می دهد. یا  Streptomyces coelicolor  در پاسخ به شرایط تغذیه‌ای دچار تمایز مورفولوژیک می شود.

این مثال‌ها نشان می‌دهد که میکروارگانیسم‌ها توانایی به کار گرفتن میان کنش‌های بین سلولی برای سازگاری خود با تغییر پارامترهای محیطی را دارند. همچنین گسترش و تکامل بیوفیلم‌های تک گونه‌ای یا چند گونه‌ای، یک فرایند پیچیده است که نیازمند رفتار جمعی باکتری‌ها می‌باشد. تشکیل بیوفیلم نیز نیازمند همکاری میان کنش‌ها و ارتباطات بین گونه‌های باکتری‌های متفاوت می‌باشد. در حقیقت، بیوفیلم‌ها سیستم‌های بیولوژیکی با سطح بالایی از سازماندهی هستند(۲۷).

۱-۳- ساختار و تمایز در بیوفیلم‌ها

بیوفیلم‌های حاصل از یک گونه و یا چند گونه، یک ساختار مشابه با یکدیگر را  نشان می‌دهند. اکثر بیوفیلم‌ها دارای یک ناهمگونی[۴] از سلول‌ها، چند لایه ی احاطه شده در یک ماتریکس پلی‌ساکاریدی با تراکم متفاوت و دارای کانال‌های آب هستند. میکروکلنی‌هایی که در ساختار بیوفیلم شرکت دارند، می‌توانند از جمعیت‌های یک گونه یا چند گونه از باکتری‌ها تشکیل شده باشند که این وابسته به پارامترهای محیطی می باشدکه در آن بیوفیلم تشکیل می شود. شرایط متفاوتی مثل سطوح و خصوصیات آنها، وجود مواد غذایی، ترکیب جمعیت میکروبی و شرایط هیدرودینامیکی{جریان‌های لامینار[۵] و یا توربولانت[۶] } می‌توانند ساختار بیوفیلم را تحت تأثیر قرار دهند.

نشان داده شده که بیوفیلم پلی‌مورفیک می‌باشد و از نظر ساختاری با تغییر در مواد غذایی سازگار می‌شود. از این رو، ساختار بیوفیلم هم تحت تأثیر بیولوژی میکروب‌ها و هم شرایط محیطی می‌باشد(۶۴).

کانال‌های آبی دارای جریان آب می‌باشند، بنابراین، این کانال‌ها خطوط حیاتی این سیستم را تشکیل می‌دهند. به این صورت که چرخش مواد غذایی و اکسیژن و تعویض محصولات متابولیکی را با لایه‌های بیرونی بیوفیلم امکان‌پذیر می‌سازند.

در بیوفیلم‌های تجزیه کننده‌ی تولوئن(چند گونه‌ای)، تولوئن در عمق بیوفیلم یافت می‌شود که این مورد، انتقال آن را توسط کانال‌ها به داخل بیوفیلم نشان می‌دهد. در این صورت، کانال‌ها یک بخش حیاتی از ساختار بیوفیلم می‌باشند. سلول‌های باکتریایی در میکروکلنی‌های بیوفیلم توسط یک ماتریکس پلی ساکاریدی[۷] احاطه شده اند. شیمی این ماتریکس پیچیده است و شامل پلی‌ساکارید، اسید نوکلئیک و پروتئین می‌باشد(۲).

این پلی‌ساکاریدها در باکتری‌های متفاوت، فرق می‌کنند؛ مثلاً در Pseudomonas aeruginosa پلی‌مر آلژینات، در Vibrio cholerae  غنی از گلوکز و گالاکتوز و در Escherichia coli از اسید کولانیک [۸] می‌باشند. هنوز در مورد پروتئین‌ها مشخص نشده که ایا آنها یک نقش ساختاری دارند یا از تجزیه و لیز قطعات سلول به دست آمده‌اند. پس بررسی خصوصیات مکانیکی پلی ساکارید خارج سلولی و دستکاری آنها از طریق روش‌های آنزیماتیک می‌تواند در حذف و یا پایداری بیوفیلم مؤثر باشد(۱۷).

۱-۴- فوائد اکولوژیکی؛ چرا یک بیوفیلم تشکیل می‌شود؟

۱-۴-۱- حفاظت در برابر محیط اطراف

یکی از ترکیبات اصلی  درون بیوفیلم، مواد پلی‌مری خارج سلولی می باشند که باکتری‌ها را احاطه کرده‌اند. در حقیقت، اکثر باکتری‌ها قادرند پلی‌ساکارید تولید کنند، که این می‌تواند به صورت پلی‌ساکاریدهای دیواره(کپسول) یا به صورت ترشحات خارج سلولی به محیط اطراف باشد. ماتریکس پلی ساکاریدی توانایی جلوگیری از دسترسی مواد ضد میکروبی مشخص را به بیوفیلم، همانند یک سیستم تعویض یون را دارد. از این رو، انتشار ترکیبات را از فضای اطراف به بیوفیلم مهار می‌کند.

در حقیقت، این عمل بستگی به خصوصیت پلی ساکارید و ترکیب مورد نظر دارد. همچنین این پلی ساکارید نقش محافظت سلول‌های باکتریایی را از استرس‌های محیطی متفاوت مثل اشعه‌ی UV، تغییرات pH، شوک اسمزی و خشکی را بر عهده دارد. ماتریکس پلی ساکاریدی، سلول‌ها را در مقابل اثر مخرب اشعه‌ی UV محافظت می‌کند و از تخریب DNA جلوگیری می‌کند(۵۱).

[۱] . Biofilm

[۲] . single species

[۳] . Fruiting bodies

[۴] . Heterogeneity

[۵] . Laminar

[۶] . Turbulent

[۷] . Extracellular polymeric substances

[۸] . Colonic acid

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.