趋磁细菌是一类特殊的能够沿地球磁场或者外加磁场方向定向运动的细菌,它能够产生生物矿化的磁小体,磁小体在细胞内呈链状或丛状排列,且晶体颗粒由一层生物膜包被,不易聚集。与人工合成的磁性材料相比,磁小体具有独特的性质,如:高的生物活性、无毒性、较高的饱和磁化强度、温和的矫顽力。由于磁小体具有优异的磁性质,使其能够广泛地用于生物、医学、地理、环境化学等方面,故探讨趋磁细菌的生物矿化以及磁小体的提取分离对于人类认识研究趋磁细菌的生物矿化过程,在基础研究和拓展它们的应用方面都具有重要的意义。根据磁性材料的磁性与其成分和结构的关系,探讨了趋磁细菌的生物矿化过程,获得了具有高饱和磁化强度的超顺磁性的趋磁细菌。采用物理化学的原理,建立了从趋磁细菌中萃取磁小体的超临界流体方法,即有机溶剂-超临界二氧化碳法,采用此方法在最佳超临界二氧化碳流体的温度、压力条件和萃取次数下从趋磁细菌中萃取分离了磁小体,萃取分离获得的磁小体具有粒径小、单分散性好、稳定性高、无残留有机溶剂、饱和磁化强度高、萃取分离效率高等特征。探讨了趋磁细菌生物矿化过程及其影响因素,研究趋磁细菌的培养过程、培养液对趋磁细菌形貌和磁性质的影响,并通过掺杂锌和钴,获得具有高饱和磁化强度的锌掺杂磁小体和具有高矫顽力的钴掺杂磁小体。研究了锌的掺杂浓度对趋磁细菌的影响,结果表明趋磁细菌的饱和磁化强度最高时的奎尼酸锌浓度为15μM,磁小体的饱和磁化强度最大时能够达到37.3emu/g。随着奎尼酸锌浓度的增大,会抑制趋磁细菌的生长,当浓度达到200μM时,菌体几乎不生长。