趋磁细菌文献综述和参考文献(4)
（4）；磁小体晶体在磁小体膜中形成
Fe(Ⅱ)在磁小体膜中被氧化形成低密度的水合氧化物，这个水合氧化物再脱水形成高密度的Fe(Ⅲ)水合氧化物(水铁矿)；最后，三分之一的水铁矿被还原、调节pH值、进一步脱水最终形成磁铁矿晶体[15]。在磁铁矿结晶的过程中，水铁矿的表面吸附了水中游离的Fe(Ⅱ)，这也许是磁铁矿形成的一个不可缺少的步骤[16]。而在非趋磁突变体中，上述过程停止于水化Fe(Ⅲ)氧化物。磁小体的成核受到多种蛋白质的影响。Arakaki等表征了趋磁细菌中几种紧紧地与Fe3O4晶体相结合的磁小体膜蛋白质，包括Mms5,Mms6,Mms7和Mms13[16]。
5生物矿化作用合成磁小体的意义
磁小体的合成是受生物严格控制的矿化作用过程，趋磁细菌合成的磁小体以其独特性能将在诸多领域有着广泛的应用，因此，磁小体的生物矿化作用合成具有空前意义，在许多领域有着潜在的不可估量的应用价值。比如：
在信息储存和电子领域方面，单磁畴磁小体以其体积、表面积微小，成本低廉，且极为环保无毒无害等一系列优点正成为人们求之不得的理想磁性生物材料，磁小体磁记录材料比现在使用的磁粉粒度更小，品质更均匀，磁能积提高数十倍，价格也便宜。因此，可用于高清晰，高保真，既轻又薄的大容量超高密度磁记录材料和存储器的开发生产[17]。
在医疗卫生领域方面，单磁畴级磁小体以其来自生物材料且趋磁细菌无毒无害的独特优势成为各类医用材料的首选种类。近年来，科学家们常常将此单磁畴级磁小体在施加外磁场的作用下与药物或抗体等结合，制成作为酶、药物或DNA、RNA 的载体的“运载火箭”，从而去直接轰击靶区病灶， 便可提高对癌细胞的杀伤力[17]。以往的医药材料往往运用的是各种复合聚合物，多少带些毒性，而通过生物手段合成的磁小体通常不具有任何毒性，由此得到的各种组织、假体具有高效、无害、环保、健康等突出优点，这种癌症的治疗方法不伤害正常细胞，安全可靠、副作用小。这方面的应用在国外已发展起来，而目前为止，国内发展仍比较落后。除此之外，磁小体也可以作为磁共振成像的造影剂、用来检测微型肿瘤以及用于磁热疗以杀死癌变细胞，成为癌变辅助治疗的首选材料，极具安全性。
据报道，近年来日本科学家还大力兴起原生质体融合技术，成功地以羊红细胞与趋磁细菌的细胞获得具有磁敏感性的融合子—磁性红细胞。在磁场的作用下，磁性红细胞仍保持原来形态，医疗意义很大[17]。
除此之外，日本研究人员还成功地将磁小体用于新型生物传感器的研究开发。将抗体固定在磁小体微粒上，还可定性或定量地检测多种蛋白抗原[18]。趋磁细菌还可望用于人体内废物的“透析”等等。
在环境保护、化工和其他领域中，趋磁细菌可用于废水处理、镉等重金属的去除、发酵工业、含铁食品和饮料加工以及其他工业领域。
据《日经产业新闻》2008 年12月4 日报道，日本科学家已成功发明了一种利用趋磁细菌巧妙回收有害毒物的方法，已成功回收了溶液中的镉离子[19]。其研究机理是：利用趋磁细菌表面裸露的蛋白质不易聚合的特性，将其与溶液中的镉离子相结合，用这种趋磁细菌来吸附镉离子的好处在于，趋磁细菌表面的特异性蛋白极具分散性，不易聚合，比表面积大，具有天然的优质吸附特性，表面蛋白与镉离子相结合后，再将其放入溶液中并放置一块磁铁，在磁力的影响下，这些细菌便会争先恐后地向磁铁靠拢。这种方法简单易行，意义重大。趋磁细菌甚至还可以用来治理环境中的各种放射性重金属离子的污染，特别是用于治理流域内工业污染，将其中的污染元素吸附取出，这对环境保护十分有利。同时，将这种超微磁粒体作为酶或其他吸附剂的载体，可用来清除和分离发酵液中的细胞等杂质，既不需要消耗能量，又不需要复杂设备。趋磁细菌的多样性还能够作为指示生态环境变化的重要潜在性指标。
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