ويرد على بروتوكول لقياس الموصلية الكهربائية للأغشية الحيوية الميكروبية الحية تحت الظروف ذات الصلة فسيولوجيا.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
وصف الإلكترون النقل عبر الأغشية الحيوية الحية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
هنا نظهر طريقة النابضة الكهروكيميائية المستخدمة لوصف الموصلية الكهربائية للأغشية الحيوية الميكروبية نابعة من قطب كهربائي في ظل الظروف ذات الصلة فسيولوجيا. 1 هذه القياسات يتم أداؤها على الأغشية الحيوية الحية في وسط مائي باستخدام المصدر واستنزاف أقطاب منقوشة على سطح زجاج في تكوين متخصصة المشار إليها كمصفوفة إينتيرديجيتاتيد كهربائي (IDA). ويزرع بيوفيلم التي تمتد عبر الفجوة الاتصال بالمصدر واستنزاف. إمكانات تطبق على أقطاب كهربائية (ES و Eد) توليد تيار مصدر استنزاف (طSD) من خلال بيوفيلم بين الأقطاب. تبعية الموصلية الكهربائية على إمكانات بوابة (متوسط المصدر واستنزاف الإمكانات، هز = [هد + هS]/2) يتحدد بتغيير البوابة المحتملة بصورة منتظمة وقياس المصدر-استنزاف الناتجة الحالية. التبعية للتوصيل على بوابة المحتملة يوفر المعلومات آليا حول عملية نقل الإلكترون خارج الخلية الأساسية الموصلية الكهربائية بيوفيلم محددة قيد التحقيق. تقوم طريقة القياس النابضة الكهروكيميائية الموصوفة هنا مباشرة على أن يستخدمها رايتون س. م.2،3 والزملاء وموراي ر. دبليو4،،من56 والزملاء في في عام 1980 التحقيق رقيقة البوليمرات الموصلة.
المقدمة
نقل الإلكترون خارج الخلية (EET) هي عملية التي تمكن بعض الكائنات المجهرية لنقل الإلكترونات بين العمليات الأيضية داخل الخلية ومتقبلون إلكترون غير قابلة للذوبان أو المانحين الذين يقيمون خارج الخلية، بدءاً من المعادن الطبيعية إلى أقطاب كهربائية. وفي بعض الحالات، تمكن EET الكائنات الدقيقة لتشكيل موصلة كهربائياً متعددة الخلايا الأغشية الحيوية سميكة على الأسطح القطب، الذي الخلايا لا في اتصال مباشر مع مسرى يمكن لا يزال الاستفادة منها يقبلون الإلكترون الأيضية أو الجهات المانحة. وهناك اهتمام كبير بهذه الأغشية الحيوية كعوامل حفازة الكهربائي لمختلف التطبيقات، مثل اليكتروسينثيسيس الجرثومية والملوث الاستشعار/إزالة، وتوليد الطاقة البعيد والتخزين،7،....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1-إعداد مصفوفة (IDA) إينتيرديجيتاتيد ميكروليكترودي
- الحصول على إيدا المتاحة تجارياً أقطاب منقوشة على الركازة نونكوندوكتيفي أو توليفها باستخدام أساليب معدني القياسية. 28
ملاحظة: أبعاد المؤسسة و/أو مواد يمكن أن تختلف استناداً إلى الشروط المطلوبة لتجارب مختلفة. كيبوشي المستخدمة هنا تم الحصول عليها تجارياً، ويتألف من اثنين ميكروليكتروديس الذهب إينتيرديجيتاتيد منقوشة على زجاج الركازة متصلاً رفائد كبيرة على طرفي نقيض من الصفيف. ويتعرض الأقطاب بينما خطوط الحافلات توصيل أقطاب كهربائية إلى منصات الاتصال الكبيرة هي مغطاة بطبقة رقيقة من المواد العازلة. كيبوشي المستخدمة هنا تتألف من اثنين مجموعات من 10 ميكرون على نطاق المنظومة ومم 2 ميكروليكترو....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
كيبوشي السلكية، معزول واختبارها للتأكد من أن قطبين كهربائياً معزولة عن بعضها البعض (الشكل 1). المفاعلات تم تجميعها وتلقيح مع سولفوريدوسينس G.والمحتضنة حتى بيوفيلم سد الفجوة بين الأقطاب. يمكن رؤية بيوفيلم G. سولفوريدوسينس بصريا تغطي الصفيف. الأغشية الحيوية الأخرى قد يتطلب الباحث للقيام قياسات الكهروكيميائية النابضة لمعرفة ما إذا تم توصيلها قطبين كهربائياً. كما ينبغي استخدام الفحص المجهري للتحقق من الاتصال بين أقطاب الصفيف. أجريت تجارب النابضة.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
أثناء الإعداد للمؤسسة الدولية للتنمية، من المهم لاختبار أن المصدر واستنزاف هي لا قلل معا قبل القياسات الكهروكيميائية النابضة، وهذا سوف يغير الأولSD مقابل منحنى هز ويمكن أن يؤدي إلى نتائج خاطئة وتفسيرات. من المهم أيضا تحديد VSD والخامس أن الحالي خطيا تعتمد على VSD ومستقلة عن الخامس. ثم إذا كان هذا ليس هو الحال، لا يمكن استخدام المعادلات المذكورة أعلاه لحساب الموصلية.
يجب النظر في اثنين على الأقل خلفية التيارات وإزالتها من إجراء القياسات الحالية. الأول.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
شكر وتقدير
M.D.Y، س. S.M.G، و L.M.T. يعترف مكتب الأبحاث البحرية (جائزة #N0001415WX01038 و N0001415WX00195) ومختبر البحوث البحرية، ومعهد Nanosciences مختبر الأبحاث البحرية؛ M.Y.E.-أ. معتمد من قبل الولايات المتحدة إدارة للطاقة المنحة دي-FG02-13ER16415.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| IDAs | CH Instruments | 012125 | المصنعة من قبل ALS-Japan ؛ تباع بواسطة CH Instruments |
| Wire | Digikey | W7-ND | |
| المجهر | المجهري الإيبوكسي الفضي الموصل | 12670-EE | |
| مادة عازلة | 3M | 2131-B | مركب مثبطات اللهب Scotchast |
| 15 مل أنبوب الطرد المركزي المخروطي | VWR | 89004-368 | |
| 21 جرام إبرة | VWR | BD-305165 | |
| 5 مل أطراف ماصة | VWR | 82018-842 | |
| 5 مل ماصة | VWR | 89079-976 | |
| مكونات المياه العذبة المتوسطة | Sigma Aldrich | جميع المواد الكيميائية | |
| كلوريد | |||
| فوسفات الصوديوم أحادي القاعدة | |||
| بيكربونات | |||
| مكونات متوسطة مياه البحر الاصطناعية | سيجما ألدريتش | جميع المواد الكيميائية المختبرية | |
| القياسية كلوريد | |||
| الصوديوم سداسي | |||
| المغنيسيوم كبريتات المغنيسيوم سباعي الهيدرات | |||
| كلوريد | |||
| البوتاسيوم بيكربونات | |||
| ثنائي هيدرات | |||
| كلوريد | |||
| فوسفات البوتاسيوم ثنائي القاعدة | |||
| Ag / AgCl القطب المرجعي | Basi | MF-2079 | |
| قطب مضاد لقضيب الجرافيت | علوم المجهر الإلكتروني | 70230 | |
| إعادة تدوير حمام مائي | حراري علمي | 152-5256 | |
| أدوات الصنوبر Bipotentiostat | WD-20 | http://www.voltammetry.net/pine/aftermath/user | |
| قضبان التحريك | VWR | 58947-114 | |
| G. sulfurreducens< / em> ثقافة | ATCC | 51573 | |
| الصنوبر المفاعل المغلف | RRPG085 |
المراجع
- Boyd, D. A., et al. Biofilms in Bioelectrochemical Systems. , John Wiley & Sons, Inc. 177-210 (2015).
- Natan, M. J., Wrighton, M. S. Chemically modified microelectrode arrays. Prog Inorg Chem. 7, 391-494 (1990).
- Paul, E. W., Ricco, A. J., Wrighton, M. S. Resistance of polyaniline films as a function of electroc....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
