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人體是數(shù)十億個微生物的宿主，它們的數(shù)量與人體細胞的數(shù)量一樣多。這些微生物主要是無害的細菌；并且，有時是對人體有益的。由于它們的尺寸太小，總是需要用顯微鏡來觀察它們的大小，種類和特征。經(jīng)過多年的研究，從傳統(tǒng)光學顯微鏡到掃描電鏡（SEM），已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了微生物的多種不同類型。在這篇博客中，我們用三個例子來說明如何用掃描電鏡研究微生物。

圖1：掃描電鏡下的腸球菌

由于微生物并不總是對人類組織產(chǎn)生幫助，Ogawa等人 [1] 研究了幾種當?shù)氐募毦?。除鏈球菌株外，還觀察了銅綠假單胞菌、大腸桿菌等菌株。

有氧和無氧條件下的細菌生長

通過測試漱口水，研究在有氧和無氧條件下的細菌生長。為了能在掃描電鏡（SEM）下成像，樣品經(jīng)過固定，臨界干燥和濺射涂層。SEM圖像的目標是生物膜的表面（有時，細菌聚集在一起，形成生物膜，粘附在表面）。Ogawa等人揭示了在某些情況下，用一種特殊的漱口水可以減少生物膜的形成，而其他產(chǎn)品沒有類似效果。

新藥物的開發(fā)是微生物學研究的重點，因為革蘭氏陽性病原體對人類和動物的健康具有有害影響，到目前為止所作的努力經(jīng)常受到耐藥性菌株出現(xiàn)的挑戰(zhàn)。

膽堿激酶的研究

在Zimmerman和Ibrahim [2] 的研究中顯示，膽堿激酶對肺炎鏈球菌而言是一種具有潛力的新藥，因為它抑制了細菌的生長。他們通過SEM研究，可以證明膽堿激酶導致了細胞壁的扭曲。細胞壁從平滑轉(zhuǎn)變?yōu)榘纪共黄?，表明細胞受到新藥的影響?/p>

大腸桿菌的研究

zui后，我們有一個很有趣的例子和大家分享，是關于大腸桿菌在太空中的研究。這項研究還在進行中，因為了解細菌行為對于為未來長期的太空探索任務做準備是很重要的 [3]。

為了研究太空中生長的細菌的潛在表型變化，大腸桿菌在空間站中被培養(yǎng)，然后與地球上的對照組比對。通過使用光學顯微鏡與掃描電鏡，用于測定和分析它們的體積，以觀察重力是否會影響它。

Zea等人得出結(jié)論，地球上的細菌的zui終計數(shù)是太空中細菌13倍，而空間站中的細菌體積縮小了37%。

參考文獻

[1] Microbiological assessment of effects of clinical mouth rinses on common oral microbes, Ogawa et al., Journal of Oral Science, Vol 59. No 3 (2017).

[2] Choline kinase, A Novel Drug Target for the Inhibition of Streptococcus pneumoniae, Zimmerman and Ibrahim, Antibiotics 2017, 6,20.

[3] Phenotypic Changes Exhibited by E. coli Cultured in Space, Zea et al. Frontiers in Microbiology (August 2017) 8, 1598.