生物膜行業現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菌胞外大分子包裹的有組織的細菌群體。生物膜細菌對抗生素和宿主免疫防御機制的抗性很強。生物膜中存在各種主要的生物大分子如蛋白質、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物質。生物膜多細胞結構的形成是一

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菌胞外大分子包裹的有組織的細菌群體。生物膜細菌對抗生素和宿主免疫防御機制的抗性很強。生物膜中存在各種主要的生物大分子如蛋白質、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物質。生物膜多細胞結構的形成是一個動態過程，包括細菌起始粘附、生物膜發展和成熟擴散等階段。

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，水層中的有機物已經被生物膜氧化分解，故水層中的有機物濃度濃度比進水要低得多，當廢水從生物膜表面流過時，有機物就會從運動著的廢水中轉移到附著在生物膜表面的水層中去，并進一步被生物膜所吸附，同時，空氣中的氧也經過廢水而進入生物膜水層并向內部轉移。

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

根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年國內生物膜行業發展趨勢及發展策略研究報告》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系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。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、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床得到比較多的研究和應用。

生物膜行業現狀分析及未來市場前景趨勢2023

細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，將菌體群落包裹其中而形成的細菌聚集體膜狀物。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象進行了大量研究，逐漸認識到這些微生膜的形成包含復雜的理化過程和生物群落的相互作用。

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

生物膜的存在，不僅作為屏障為細胞的生命活動創造了穩定的內環境，介導了細胞與細胞、細胞與基質之間的連接，而且還承擔了物質轉運、信息的跨膜傳遞和能量轉換等功能，這些都是由生物膜的結構決定的。

在自然環境中，作為獨立生命體的單個細菌，趨向于建立多元化的細胞集合體以更加高效地對外界刺激進行協同反應。在水環境中，很多個單獨的細菌包裹在自身分泌的胞外聚合物中，形成了前面所講的細胞集合體，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：從水質凈化角度來說，細菌自身代謝可以去除水中的污染物，有利于凈化水質;另一方面，細菌存在于水中特別是飲用水中，本身就存在風險，在水處理系統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雜性，生活在其中的細菌難以被清除。

澳大利亞新南威爾士大學之前宣布，該校科學家用納米微粒打碎了頑固的細菌生物膜。這一發現將為細菌生物膜引起的慢性炎癥提供治療思路。應對生物膜細菌的耐藥性，主要有兩條思路:一是研發新的抗生素;二是打碎生物膜，把細菌分割開來。此次，新南威爾士大學的科學家就是用納米微粒打碎了頑固的細菌生物膜。

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鍵的步驟。因此，解析微生物在界面粘附的微觀過程與機制是實現生物膜調控、研發水污染控制技術的重要前提。雖然已有技術可測定粘附強度，但往往通量較低、操作難度大，限制了這些技術的應用范圍。

中國科學技術大學環境科學與工程系、應用化學系劉賢偉課題組，近期在微生物的生物膜形成機制解析方面取得進展，實現了單個微生物細胞界面粘附強度的成像分析。

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  2023-2028年國內生物膜行業發展趨勢及發展策略研究報告

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