大分子环境下细菌近界面相互作用的三维观测
结题报告
批准号:
21973032
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
龚湘君
依托单位:
学科分类:
高分子物理与高分子物理化学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
龚湘君
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
细菌等微生物在人体中生活在由蛋白质、多糖等大分子构成的拥挤环境中。同时,细菌趋于在界面积聚,个体之间的相互作用显著,相应的三维交互行为(靠近、接触、碰撞等) 频繁发生。因此,它们在该环境下的近界面的相互作用决定它们的行为,进而影响其生存和繁殖。然而,传统的显微技术在该环境下会出现影像重叠,无法观察这些三维行为。目前由于缺乏有效的观测手段,研究微生物在大分子环境下的相互作用十分具有挑战性。在本项目中,我们将利用数字全息显微镜对大分子浓溶液中多个细菌的近界面运动进行实时三维追踪。针对个体间相互作用导致的轨迹中断,我们将建立续连算法,引入三维运动矢量和形貌判据,恢复多个个体的轨迹片段,还原细菌从远离、靠近、接触至附着/再分离的三维交互行为。此外,我们将研究大分子组分、浓度和流变性能对相互作用的影响,深入了解这类微生物的生存机制。
英文摘要
Actively swimming bacteria live in human body, a circumstance crowded with macromolecules and biointerfaces. Swimming bacteria tends to accumulate near the biointerfaces, giving raise to frequent interactions between individuals. Consequently, the near-surface dynamics, especially the interactions between bacteria in macromolecular crowded environment determines their survival and colonization. However, two-dimensional optical techniques fail to track the cell interactions as the cells become denser due to the image overlapping. Therefore, monitoring the near-surface dynamics of bacteria at a high density in macromolecular crowded environment still remains a challenge. In this proposal, utilizing digital holographic microscopy (DHM) which reconstructs the three-dimensional (3D) trajectories of multiple objects with a high spatial resolution (hundreds of nm), we will track the near-surface dynamics of bacteria in macromolecular solutions. In particular, we will develop algorithms for identifying and connecting discontinued 3D trajectory segments. This algorithm will be appied to evaluate the interactive behaviors of bacteria in different biomacromolecular solutions. The outcome of this research will help a better understanding for the bacteria behaviors in real situations.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.15890/j.cnki.jsjs.2021.02.007
发表时间:2021
期刊:净水技术
影响因子:--
作者:刘俊;梁霄;王淦诚;何炳恩;龚湘君
通讯作者:龚湘君
Method for 3D tracking behaviors of interplaying bacteria individuals
相互作用细菌个体的3D行为追踪方法
DOI:10.1364/oe.401032
发表时间:2020
期刊:Optics Express
影响因子:3.8
作者:Wang Gancheng;Huang Gui;Gong Xiangjun;Zhang Guangzhao
通讯作者:Zhang Guangzhao
DOI:10.1021/acs.langmuir.3c02436
发表时间:2023-11-16
期刊:LANGMUIR
影响因子:3.9
作者:He,Xintong;Zhang,Weixiong;Zhang,Guangzhao
通讯作者:Zhang,Guangzhao
DOI:10.1016/j.colsurfb.2020.111096
发表时间:2020-05
期刊:Colloids and surfaces. B, Biointerfaces
影响因子:--
作者:Gui Huang;Sun Li;Xueqing Jin;Meng Qi;Xiangjun Gong;Guangzhao Zhang
通讯作者:Gui Huang;Sun Li;Xueqing Jin;Meng Qi;Xiangjun Gong;Guangzhao Zhang
DOI:10.1021/acs.analchem.2c04189
发表时间:2022-12
期刊:Analytical chemistry
影响因子:7.4
作者:Qingyou Liang;Xiangjun Gong;Jinchao Liu;C. Ke;Jie-Ming Dong;Guosheng Song;Pu Feng;Huakang Yu;Xianfeng Yang;J. Cui;Chunlin Deng;Zhiyuan Li;Shih-Cheng Liu;Guangzhao Zhang
通讯作者:Qingyou Liang;Xiangjun Gong;Jinchao Liu;C. Ke;Jie-Ming Dong;Guosheng Song;Pu Feng;Huakang Yu;Xianfeng Yang;J. Cui;Chunlin Deng;Zhiyuan Li;Shih-Cheng Liu;Guangzhao Zhang
基于死菌的防污材料设计及防污机理研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    龚湘君
  • 依托单位:
数字全息显微镜的搭建及其在高分子界面粘附行为研究中的应用
  • 批准号:
    21574046
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    龚湘君
  • 依托单位:
高分子界面的三维粘弹性质研究
  • 批准号:
    21404044
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    龚湘君
  • 依托单位:
国内基金
海外基金