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揭示细菌成因纳米磁铁矿颗粒能记录地磁场信号

沉积剩磁是获取古地磁场信息的主要来源,连续沉积序列的沉积剩磁记录可反映地磁场随时间变化,如极性倒转过程、地磁漂移事件和相对古强度变化等信息,也是建立高分辨率地磁极性柱(可用于沉积盆地定年和地层对比等)的基础。沉积物中磁性矿物本身及其变化也携带了较为丰富的古环境和古气候信息。因此,湖泊、海洋和风成沉积磁学研究一直是古地磁学、岩石磁学和环境磁学的重要内容。沉积物中磁性矿物来源及组成则是揭示剩磁获得机理和剩磁性质的前提。研究发现,在各种水下沉积物或沉积岩中除含有较多的碎屑来源的磁性矿物,如磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿或胶黄铁矿之外,由趋磁细菌产生的大量的、单畴磁铁矿或胶黄铁矿颗粒(化石磁小体),可被稳定保存并成为原生沉积剩磁的载体。解析沉积物中细菌成因磁性矿物携带的地磁和古环境信息,为古地磁学和环境磁学研究提供了新思路。 中科院地质与地球物理研究所地球深部结构与过程研究室古地磁与年代学实验室、中-法生物矿化与纳米结构联合实验室G......阅读全文

地质地球所等揭示趋磁细菌复杂磁性机制

  趋磁细菌(magnetotactic bacteria)是生物控制矿化研究的典范和古地磁学研究的新生长点,它们能够在细胞内合成有生物膜包被的、纳米尺寸、单磁畴磁铁矿晶体颗粒,也称为磁小体(magnetosome)。磁小体在细胞内多成链排列,作为趋磁细菌的“磁场感应器”,促使其沿磁场方向定向游弋,

趋磁细菌合成磁小体机制揭开 独特蛋白折叠磁铬

  一支由法国原子能及可替代能源署(CEA)领导、法国国家科研中心(CNRS)参与研究的国际团队通力合作,揭示了趋磁细菌体内一种名为MamP的蛋白质主导合成磁小体的机制及其结构特征。该研究使得人们对“生物矿化”有了进一步的理解,同时也为生物纳米磁体在医学和污水处理等方面的广泛应用提供了新机遇。相关研

地质地球所发现合成胶黄铁矿磁小体的趋磁细菌

  趋磁细菌是一类能够沿着地磁场磁力线方向运动的微生物,在细胞基因严格调控下矿化合成纳米级(几十到上百纳米)、尺寸均一、化学纯度高、链状排列的磁铁矿(Fe3O4)或胶黄铁矿(Fe3S4)磁小体,是生物地磁学与生物矿化研究的模式微生物。趋磁细菌广泛分布在湖泊、海洋和泻湖等环境中,磁小体不仅是沉积物中磁

揭示细菌成因纳米磁铁矿颗粒能记录地磁场信号

  沉积剩磁是获取古地磁场信息的主要来源,连续沉积序列的沉积剩磁记录可反映地磁场随时间变化,如极性倒转过程、地磁漂移事件和相对古强度变化等信息,也是建立高分辨率地磁极性柱(可用于沉积盆地定年和地层对比等)的基础。沉积物中磁性矿物本身及其变化也携带了较为丰富的古环境和古气候信息。因此,湖泊、海洋和风成

趋磁细菌磁小体链磁各向异性及岩石磁学等指示意义被揭示

  趋磁细菌是迄今确证唯一能执行生物控制矿化和利用地磁场的原核微生物,它们能沿地磁场定向游弋,在细胞内合成链状排列、单磁畴(SD)磁铁矿(Fe3O4)或胶黄铁矿(Fe3S4)晶体颗粒(磁小体)。研究现代趋磁细菌对认识生物矿化和生物地磁响应的演化历史和发生机制具有重要科学意义;识别古老沉积物或岩石中趋

地质地球所研究发现古老趋磁细菌新类群

  北京密云水库中新发现的两类硝化螺旋菌门趋磁细菌的荧光原位杂交(A至I)与透射电子显微镜照片(J和K)   趋磁细菌是一类能够在细胞内合成纳米磁体矿或胶黄铁矿磁小体的原核微生物,目前已发现的趋磁细菌在系统发育上均属于变形菌门 (Proteobacteria)与硝化螺旋菌门(Nitrospira

生长温度与趋磁细菌数量和种群关系研究进展

  古温度是古环境重建的重要参数。已有研究表明,全球变暖对高等动植物的多样性具有显著影响,但是,温度变化对微生物有何影响目前尚不十分清楚。微生物分布广、数量大、多样性高,在全球元素循环和生态系统功能维持等方面发挥十分重要的作用,能否用微生物变化反映环境温度是一个非常值得研究的科学问题。   趋磁细

第二届趋磁细菌与生物矿化国际研讨会在京召开

  9月1日至4日,第二届趋磁细菌与生物矿化国际研讨会(The 2nd International Symposium on Magnetotactic Bacteria and Biomineralization)在北京中国科学院地质与地球物理研究所召开。  与生命科学的交叉已经成

AEM:趋磁细菌介导的过高热或可有效抑制耐药性细菌感染

  随着金黄色葡萄球菌对抗生素的耐药性越来越强,科学家们迫切需要开发出可以有效杀灭耐药性菌株的新方法,近日一项刊登于国际杂志Applied and Environmental Microbiology上的研究论文中,来自中国科学院的研究人员在啮齿类动物中进行实验,通过利用磁性纳米晶体产生过高热(Hy

磁小体的生物合成及用于肿瘤靶向治疗的研究进展

    趋磁细菌(Magnetotactic bacteria,MTB)是一大类能沿着地磁场方向进行趋磁运动的细菌的总称,不具有系统分类学上的意义。 这类细菌的特殊性在于能产生一种原核生物细胞器-磁小体(magnetosome)(具有 Fe3O4 纳米磁核)。 这类生物来源的磁纳米结构不仅纯度高、磁

地质地球所动物地磁导航研究发现蝙蝠头部含有磁铁矿颗粒

  动物地磁导航一直是生物地磁学交叉研究的热点问题。动物地磁导航机理的研究不仅能够揭示现代地球磁场是如何影响动物的,而且有助于研究古地磁场与古生物进化之间的联系;同时为将来仿生研制可用于人类社会和军事活动的精确定位和导航仪器提供重要的理论基础。当前,生物地磁学研究的主要科学问题包括,

地质地球所趋磁细菌生物控制矿化机理研究取得新进展

  铁元素是地壳中含量第四的元素,它不仅是生物所必须的微量元素之一,而且还可以影响海洋和陆地系统的地球化学性质,对于维护地球生态系统的稳定具有重要贡献。近年来,越来越多的研究表明微生物是调控全球铁元素地球化学循环的重要驱动力之一。其中,在体内矿化合成铁磁性矿物磁小体的趋磁细菌是一类重要的铁细菌功能群

中国学者PNAS文章:生物感磁研究新进展

  在国家自然科学基金项目(项目编号:41330104,41621004,41374074)等资助下,中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室、中-法生物矿化与纳米结构联合实验室生物地磁学研究团队林巍副研究员、潘永信研究员等与合作者在微生物矿化和生物感磁的起源研究中取得重要进展。研究成

磁场助力 抗肿瘤药物实现定向快速“穿透”

在现代医学中,将药物装载到磁性纳米颗粒上,利用外部磁场的导向性使其“快递”至肿瘤,已成为一种重要且安全的肿瘤药物治疗新策略。近日,中国科学院合肥物质科学研究院(以下简称中科院合肥研究院)强磁场科学中心研究员王俊峰课题组,在研究自然界趋磁细菌生物矿化机制的基础上,仿生合成具有高效磁靶向及肿瘤组织穿透性

我国科研人员提出微生物趋磁性古老单起源新模型

  中科院地质地球所地球与行星物理重点实验室生物地磁学研究团队研究员林巍、潘永信等,联合澳大利亚国立大学和美国内华达大学拉斯维加斯分校的合作者,开展了迄今规模最大、跨越南北半球的趋磁细菌多样性和宏基因组研究。相关研究成果近日发表在《国际微生物生态学会会刊》。该研究受国家自然科学基金创新研究群体、中科

双磁法检测茶叶磁性物质

      磁性物质的污染严重影响了茶叶出口贸易。磁性物质超标是影响机制茶品质提高的重要因素之一,精确、快速而又安全的磁性物质检验方法对我国茶叶生产和对外贸易具有重要意义。    检测茶叶中磁性物质如铁钉、螺丝和铁线可直接拣剔或用磁铁吸引,而铁屑等粉类磁性物质必须借助磁铁或磁性金属测定仪。虽然这2种

地质地球所成功分离培养趋磁螺菌XM-1

  趋磁细菌是细胞内基因控制合成生物膜包被、纳米尺寸、单磁畴磁铁矿(或胶黄铁矿)颗粒的微生物。细胞内产生的磁性纳米颗粒称为磁小体,它们在细胞内一般呈链状排列,使细菌可以感受地磁场而沿地磁场磁力线游弋。因此,趋磁细菌被认为是生物地磁学和生物矿化作用研究的模式微生物。例如,在沉积物中保存的化石磁小体对于

磁性浮子液位计(磁翻板液位计)出现乱磁怎么处理

   磁性浮子液位计(磁翻板液位计)因其成本较低,测量范围广,指示清晰、压力等级高、安全性好等诸多优点广泛用于练油化工装置中。但如果磁性浮子液位计因为磁钢的性能不稳定,使用一段时间后,磁性减弱,浮子中的磁锅和指示器中的小磁钢之间失去磁连接作用,使指示器不能进行磁跟随而失去指示作用,由于指示器中的若干

双磁法测粮食磁性金属物

    尽管粮食质量监督管理部门十分反对面粉增白剂的使用,但从1990年代开始,各种添加剂还是相继出现在小麦粉里。     这些年来,我们对市场上流通的小麦粉检验时发现,除特殊注明外,都不同程度地掺有添加剂。我们按《GB 5509—1985粮食、油料检验粉类磁性金属物测定法》中第一法“磁

海洋所等研究发现一种新的海洋多细胞趋磁原核生物

  日前,中科院海洋研究所肖天研究员课题组与法国科学院吴龙飞教授课题组合作开展了海洋趋磁微生物多样性及系统进化研究。研究人员在我国黄海潮间带沉积物中发现一种新的多细胞趋磁原核生物——菠萝型多细胞趋磁原核生物(pineapple-like MMPs)。  科研人员通过对该多细

利用地磁场上下穿梭驱动有氧-无氧界面物质和能量循环

  研究发现趋磁细菌可能是一类重要的微生物功能群,它们利用地磁场的定向作用,在有氧-无氧界面(OAI)中上下穿梭,将OAI上部有氧或微氧与其下部的厌氧环境联动起来,进而驱动碳、氮、硫和铁等在地球水生环境的无氧与有氧环境中的元素循环。  有氧-无氧界面(OAI)是地球有氧与无氧环境之间的过渡带。在地球

四硫化三钴怎么转变成八硫化九钴

四硫化三钴怎么转变成八硫化九钴四硫化三铁煅烧生成三氧化二铁和二氧化硫的化学方程式都是固体和气体,化学方程式和离子方程式都是一样的四硫化三铁煅烧生成三氧化二铁和二氧化硫的离子方程式四硫化三铁是蓝黑色(有时是粉红色)铁和硫的化合物,化学式为Fe3S4或FeS·Fe2S3,与四氧化三铁类似。自然界中存在于

地质地球所提出生物感磁起源新认识

  地磁场包裹近地空间,保护地球的大气圈、水圈和生物圈,维系地球宜居环境。地磁场的出现至少始于太古代,甚至在冥古宙就可能起源。在漫长的演化中,许多生物拥有了感应地磁场以及利用地磁场进行定向和导航的能力。越来越多的研究发现,生物感磁行为在现代生物圈中广泛存在,相关研究已成为地学、生物学、物理学、化学等

影响磁性复合材料磁特性的因素

1.1.1 磁粉磁粉性能的好坏是直接影响磁性复合物材料性能的关键因素之一。磁粉性能的优劣与材料、组成、颗粒大小、粒度分布及制造工艺有关。1.1.1.1 材料种类与组成的影响铁磁粉末都可以与塑料复合,目前通常使用钡、铭铁氧体为主。原因是钡、钮铁氧体具有磁特性稳定、矫顽力高、电阻率高、密度小、价廉等优点

西班牙河流阶地土壤时序序列的环境磁学研究获进展

图1  西班牙河流阶地土壤时序序列的环境磁学结果与饱和磁化强度(Ms­)的相关图  土壤在形成过程中会发生一系列的物理化学变化,其中所含的磁性矿物对于深入理解这些变化至关重要。由于成土作用,一般情况下,土壤的A和B层会发生磁性增强的现象。研究这些磁性矿物的演化过程及土壤磁性增强的机制

记朱日祥院士团队:用地磁场破解迷阵

  从百度搜索“朱日祥”三个字,人们即能了解到,他从事古地磁学研究。古地磁研究与人们现实生活的距离可谓相当遥远。其关注点在地下数千公里处,其时间在几百年到几十亿年间。它解释的内容与大陆漂移学说相关,阐述着地球的变迁。这样的话语若要与人们的生活发生关联,难以想象。然而,10多年前,朱日祥就开始琢磨:把

利用磁场进行污水处理

污水处理行业发展迅速,各种污水处理技术百花争艳,尤其在农村污水处理领域,越来越多的新技术与组合工艺投入到项目当中。近年来,一种将磁强化技术与污水处理技术联用的新型水污染复合控制技术兴起,技术利用磁场对水中污染物的高能破坏作用和对微生物的正向刺激作用达到净化水质的效果。磁场强化污水处理技术具有应用范围

利用磁场进行污水处理

目前,污水处理行业发展迅速,各种污水处理技术百花争艳,尤其在农村污水处理领域,越来越多的新技术与组合工艺投入到项目当中。近年来,一种将磁强化技术与污水处理技术联用的新型水污染复合控制技术兴起,技术利用磁场对水中污染物的高能破坏作用和对微生物的正向刺激作用达到净化水质的效果。磁场强化污水处理技术具有应

合成细菌“躺”在矿物表面就可产生电流

  据报道,美国华盛顿州太平洋西北国家实验室和东安格利亚大学的研究人员发现,合成细菌仅仅通过接触一种矿物表面,不需任何其他介质就可以直接产生电流。新研究使得从细菌产生清洁电力,创建高效的微生物燃料电池或“生物电池”更进一步。该研究成果发表在最新一期的美国《国家科学院学报》上。   东安格利亚大学生

双磁法测小麦粉磁性金属物

    1.双磁法测量原理:使小麦粉均匀缓慢地流过磁性金属测定仪淌板,磁性金属物被淌板上的电磁铁吸住,用四氯化碳洗去磁性金属物中的粉粒,烘干后用磁铁吸引出磁性金属物,使磁性金属物与添加剂分离,测出小麦粉中磁性金属物含量。     2.实验仪器、试剂和用具:磁性金属测定仪、磁铁(吸力不少于12kg,马