يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إنشاء الكهروكيميائية قائم بذاته لإثراء البكتيريا ريسبيرينج اﻷنود في الموقع

7.2K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/57632

⸱

يوليو 24, 2018

 ,  ,  , 
1International Center for Materials Nanoarchitectonics, National Institute for Materials Science, 2Department of Earth Sciences, University of Southern California, 3Department of Applied Chemistry, The University of Tokyo

في هذه المقالة

ملخص

يمكن تيسير في الموقع الميكروبية تخصيب اليورانيوم أو في الموقع تقنيات الزراعة عزل الأنواع الميكروبية صعبة للثقافة، خاصة من بيئات منخفضة-الكتلة الحيوية أو جيوتشيميكالي المتطرفة. هنا، نحن تصف البنية الكهروكيميائية دون استخدام مصدر طاقة خارجي لإثراء السلالات الجرثومية التي قادرة على نقل الإلكترون خارج الخلية (EET).

الملخص

التنفس اللاهوائي مقترنة بنقل الإلكترون للمعادن غير قابلة للذوبان (يشار إلى خارج الخلية الإلكترون النقل [EET]) يعتقد أن تكون حاسمة بالنسبة لإنتاج الطاقة الميكروبية والثبات في العديد من البيئات السطحية، لا سيما تلك التي تفتقر متقبلون إلكترون المحطة الطرفية القابلة للذوبان. بينما الميكروبات قادرة على EET تم عزلها بنجاح من بيئات مختلفة، وتنوع البكتيريا قادرة على EET ما زال ضعيفا مفهومة، خاصة في صعوبة عينة، انخفاض الطاقة أو البيئات المتطرفة، مثل الكثير تحت السطح النظم الإيكولوجية. وهنا يصف لنا نظام الكهروكيميائية في الموقع لإثراء البكتيريا EET-قادر على استخدام أنود وصفه يقبلون إلكترون طرفي الجهاز تنفسي. هذا الموجب متصل كاثود قادرة على حفز انخفاض الأوكسجين اللاأحيائية. وبمقارنة هذا النهج مع أساليب اليكتروكولتيفيشن التي تستخدم بوتينتيوستات بويسينج مسرى المحتملة، النظام الكهربائي اثنين لا تتطلب مصدر طاقة خارجي. ونقدم مثالاً للتخصيب في الموقع لدينا تستخدم في بركة قلوية في الأرز، موقع سيربينتينيزيشن أرضية في شمال كاليفورنيا. المحاولات السابقة لزراعة البكتيريا الحد المعدنية لم تكلل بالنجاح، الذي من المحتمل نظراً لطبيعة الكتلة الحيوية المنخفضة من هذا الموقع و/أو انخفاض الوفرة النسبية للمعدن الحد من الميكروبات. قبل تنفيذ تخصيب اثنين-القطب لدينا، قمنا بقياس الشخصية الرأسية لتركيز الأكسجين المذاب. وهذا يسمح لنا بوضع الكربون شعر شعر اﻷنود والبلاتين مطلي الكربون عمليات الكاثود في الأعماق التي من شأنها دعم اللاهوائية والهوائية، على التوالي. عقب حضانة في الموقع، ونحن كذلك أثري مسرى انوديك في المختبر وأكدت جماعة متميزة الميكروبية مقارنة بالسطح-المرفقة أو المجتمعات بيوفيلم عادة لاحظت في الأرز. هذا الإثراء فيما بعد وأدت إلى عزل الميكروب وآﻻت الأولى من الأرز. يحتوي هذا الأسلوب لإثراء الميكروبية في الموقع يمكن أن يعزز إلى حد كبير في عزل البكتيريا قادرة على EET من الكتلة الحيوية منخفضة أو صعوبة في الموائل عينة.

المقدمة

أظهرت عدة الميكروبات الحد من المعادن استغلال المعادن الصلبة-المرحلة متقبلون إلكترون المحطة الطرفية، بعمليات النقل الإلكترون خارج الخلية (EET) التي تجري الإلكترونات على السطح الخارجي للخلية عن طريق إنزيمات الأكسدة والاختزال1. EET أمر بالغ الأهمية، ليس فقط لعمليات ميكروب المعدنية ولكن أيضا الطاقة المطبقة والتكنولوجيات البيئية، مثل خلايا الوقود الميكروبية2و توليف القطب3المعالجة البيولوجية4. البكتيريا قادرة على EET الجديدة هي الغاية سعى بعد، وقد درست على نطاق واسع من منظور الأساسية أو التطبيقية5. ومع ذلك، لدينا فقط محدودة ثاقبة أهمية إيكولوجية أو الكيميائية الأرضية الأحيائية لهذه البكتيريا. معظم الميكروبات قادرة على EET تم عزلها بعد تخصيب اليورانيوم من أكوا أو الرواسب اللاهوائية هاضمات استخدام متقبلون إلكترون الصلبة مثل منو2, Fe2س3 أو أقطاب تستعد في مختبر6، 7 , 8-ومع ذلك، هذه الأساليب غالباً ما تنتج اتحادات مماثلة ويحتمل أن يغيب عن الأنواع الأكثر حساسية التي قد تهيمن على الطاقة منخفضة أو نظم الكتلة الحيوية منخفضة، يتحامل هذه الميكروبات قادرة على التكيف مع مختبر أو الثقافة أكسينيك البيئة9 . عادة تتم تصفية كميات كبيرة من المياه من موقع لبيئات منخفضة الكتلة الأحيائية، وتركيز الخلايا البكتيرية. ومع ذلك، غالباً ما يحمل البكتيريا قادرة على EET الأيض اللاهوائي ولذلك التعرض للأوكسجين قد كذلك تعوق أو تمنع زراعتها. يمكن أن تسهل منهجيات بديلة في الموقع إلى تركيز الخلايا دون تعريضها للأكسجين عزل البكتيريا قادرة على EET. هنا، نحن التقرير تفاصيل الإعداد لأسلوب الكهروكيميائية في الموقع لإثراء ميكروب EET-قادرة على مدى فترة طويلة من الزمن دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي.

استخدام تجاربنا اليكتروكولتيفيشن من نبع قلوية العالية في كاليفورنيا الشمالية، أرز10، يمكننا وصف هذه التقنية الكهروكيميائية في الموقع. كيمياء الينابيع في "أرز" تتأثر من سيربينتينيزيشن في تحت السطح. الينابيع التخفيض العالية، مع تركيزات الأكسجين الحد الأدنى للكشف تحت الواجهة المائية الجوية تسليط الضوء على إمكانات إنتاج الطاقة الميكروبية عن طريق EET في هذه البيئة وظيفيا وصول11. ومع ذلك، لا يوجد دليل على دعم الميكروبات قادرة على EET من الأرز (في الرنا الريباسي 16S أو تحليل الجينومية). على الرغم من أن هذه البيئة قد اتسم كما يقبلون الإلكترون محدودة، إمكانية استخدام المعادن غير قابلة للذوبان متقبلون إلكترون المحطة الطرفية، بما في ذلك المعادن مثل الحديد حجب المعادن التي تنتج من سيربينتينيزيشن (أي، أكسيد الحديد الأسود)، لم يتم التحقيق على نطاق واسع12. ولذلك، نحن، نشر نظامنا الكهروكيميائية في المخيم في الربيع، ربيع درجة حموضة عالية في الأرز، إثراء EET-قادر على الميكروبات (الشكل1)13.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1-بناء نظام القطب اثنين لتفريخ البيئية

  1. إعداد مادة اﻷنود والعلاج من الكربون ورأى قطب كهربائي (الشكل 2).
    1. قص الكربون الذي شعر بإبعاد متساوية اعتماداً على تخصيب الكتلة الحيوية المطلوبة. نقع كل قطب كهربائي في الإيثانول 90% لمدة 30 دقيقة، ثم شطف 8 مرات على الأقل مع المياه، سونيكاتينج لمدة 1 دقيقة بعد كل شطف.
    2. أغسل أقطاب كهربائية مرتين في 1 M HCl، إثارة للحد أدنى من 12 ح لكل غسل.
    3. الجاف للأقطاب في فرن دافئ (37 درجة مئوية) ح 6 – 12 أو حتى مجاناً من السائل.
    4. إرفاق كهربائي بسلك التيتانيوم استخدام الإيبوكسي الجرافيت في البروتوكول الخاص بالشركة المصنعة في لوحة تترافلوروايثيلين (غير عصا سطح).
      ملاحظة: قمنا باستخدام سلك تيتانيوم بسبب أن التسامح عالية للتآكل الهوائية.
    5. خبز مسرى على 120 درجة مئوية ح 6.
    6. اختبار المقاومة بين أسلاك التيتانيوم وشعرت مع اومتر الكربون وتأكيد أن المقاومة بين الأسلاك واقطاب شعر أقل من 5 أوم.
  2. شعر اليكتروبليشن البلاتين في الكربون القطب لإعداد مادة الكاثود
    1. غمر أقطاب الكربون شعر، أعد في الخطوة 1، 1، 2 م كوه للحد أدنى من ح 12 في حاوية زجاجية.
    2. لتنظيف الكهروكيميائية، ضع مسرى كقطب كهربائي (نحن) وتعمل في مفاعل ثلاثة-القطب، الذي يستوعب أيضا مرجع (RE) والعداد الكهربائي (CE). الاتصال ونحن RE، و CE إلى بوتينتيوستات بمقاطع التمساح. وتؤكد كافة اتصالات مع اومتر.
      ملاحظة: قمنا باستخدام Ag/AgCl (بوكل المشبعة) القطب والبلاتين من الأسلاك ك RE و CE، على التوالي.
    3. اتزان الكهربائي في مقابل V 1.0. حج/AgCl مقابل 600 s في حل اﻻلكتروﻻيت الذي يحتوي على 2 م كوه (باستخدام كمية كافية لغمر مسرى كله). تأخذ بها مسرى من المفاعل الكهروكيميائية (التي مصنوع من الزجاج). شطف من مسرى في المياه على الأقل 8 مرات، سونيكاتينج لمدة 1 دقيقة بعد كل شطف. الجاف لأقطاب عند 100 درجة مئوية على الأقل 12 ح.
    4. إعداد الحل الطلاء، إضافة 100 غرام حمض الستريك و 5 غ من كبريتات الصوديوم 2 غ من سداسي هيدرات هيكساتشلوروبلاتيناتي (رابعا) هيدروجين إلى 1 لتر حامض الكبريتيك م 2.
    5. تزن تنظيفها والمجففة أقطاب كما أعد الخطوات 1.2.1–1.2.2، وتغطي الكهربائي في محلول طلاء ثم أعد الخطوة 1.2.3. Sonicate الكهربائي في الحل الطلاء ثلاث مرات لمدة 30 ثانية كل.
    6. لبالكهرباء كهربائي واسطة بويسينج مسرى المحتملة في-0.2 الخامس مقابل Ag/AgCl ل 460 s في تصفيح الحل. شطف أقطاب مرتين في المياه وتجاهل النفايات البلاتين.
    7. شطف أقطاب في المياه على الأقل 3 مرات، سونيكاتينج ل 20 ثانية بعد كل شطف. أشطف بدون سونيكيشن على الأقل ثلاث مرات أكثر.
    8. ورأى أقطاب الجافة عند 100 درجة مئوية لمالا يقل عن 12 حاء القطب تزن كمياً البلاتين مطلي على الكربون القطب.

2-بناء وتركيب نظام القطب الثاني

  1. التحقيق في موقع التثبيت لكل قطب كهربائي في البيئة الطبيعية.
    1. تحديد تركيز الأكسجين باستخدام مجس الأوكسجين الذائب (DO).
    2. التحقق من الشخصية عمق القيام به في الموقع.
      ملاحظة: هي الظروف البيئية المطلوبة اﻷنود ترطيب متسقة واكسجين. إذا كان مطلوباً، إزالة تأثير التمثيل الضوئي أوكسيجينيك بحجب اﻷنود من الضوء. الظروف المثالية للموضع الكاثود هي دائماً رطب، وقرب سطح المياه أن تكون أوضاع مؤكسدة. إذا لزم الأمر، إرفاق عوامات للحفاظ على الاتصال السطحية في الكاثود.
  2. بناء نظام الحضانة 2-القطب نوع خلية الوقود
    1. الاتصال سلك معزول من الطول المطلوب، وتؤدي من التيتانيوم الأسلاك من أقطاب كهربائية (واحد اﻷنود والكاثود مطلي البلاتين واحدة) بالتواء في السطرين. تغطية الاتصالات مع الشمع للماء وكذلك حماية باستخدام الصف البحرية الحرارة يتقلص الأنابيب.
    2. توصيل سلكين مع كاثود وانود بمقاوم للمقاومة معروفة.
      ملاحظة: للنظم البيولوجية، يؤدي انخفاض المقاومات (10 إلى 1,000 Ω) النشاط البيولوجي أكثر اتساقا. إذا رغبت في ذلك، سيمنع مقاوم مقاومة عالية النشاط البيولوجي، كعنصر سلبي. لمنع تآكل من أي اتصالات بين المقاوم والعملاء المتوقعين، علينا حماية لهم مع الحرارة يتقلص الأنابيب.
  3. قياس لتسجيل درجة الحرارة مع مرور الوقت والجهد.
    1. فحص الجهد بين طرفي المقاوم لتقدير الإنتاج الحالي من رد فعل خلية الوقود.
    2. قياس فرق الجهد على مر الزمن باستخدام الفولتميتر تسجيل بيانات مع اتصالات ملائمة تؤدي إلى اﻷنود والكاثود (انظر البروتوكول الخاص بالشركة المصنعة).
      ملاحظة: تسجيل بيانات درجة الحرارة المتزامن اختياري، ولكن يمكن أن تساعد هذه المعلومات تتعلق بالتغيرات في التقلبات البيولوجية الحالية إلى اللاأحيائية بدلاً.
  4. حماية بيانات المسجل واتصالات كهربائية
    1. استخدام حقيبة ثابتة و/أو البلاستيك لحماية المسجل وجميع التوصيلات الكهربائية من المطر.
    2. إصلاح بكيس من البلاستيك والكابلات مشددة لحماية من الرياح القوية. على سبيل مثال يظهر في الشكل 1.

3-جمع العينة الكهربائي من البيئة الطبيعية

  1. لمنع نوعية العينة اﻷنود من التلف بسبب تلوث الأوكسجين، جمع الكهربائي تحت الظروف اللاهوائية.
  2. 30 دقيقة على الأقل قبل جمع العينة القطب، وضع أنبوب اختبار في موقع اللاهوائية. على سبيل المثال، وضعت أنبوبة الاختبار وغطاء بشكل منفصل في الجزء السفلي من الحوض لجعل الزجاجة داخل اللاهوائية.
  3. قطع قيادة التيتانيوم من مسرى مع قطع أسلاك ولطف جمع العينة قطب كهربائي في أنبوب اختبار، وختم ذلك في منطقة المياه اللاهوائية. للاحتفاظ العينة الطازجة، تخزين العينة عند 4 درجة مئوية بعد جمع العينات مباشرة.
    ملاحظة: بدلاً من ذلك، أقطاب يمكن نقلها مباشرة إلى وصول (N2 تطهير) متوسطة. قمنا باستخدام وسيلة أرز (وصف سوزوكي et al. 11) التي تم تصميمه من كيمياء مائي يقاس على الموقع وتعديل لتوفير المواد الغذائية الكافية للنمو الجرثومي. تم تعديل هذه الوسائط للتجارب المعملية المختلفة.

4-مختبر تأكيدا للإنتاج الحالي وتحليل الحمض النووي

  1. تأكيد الكهروكيميائية للقدرة الإنتاجية الحالية لاتحادات الميكروبية إرفاق مسرى.
    1. بناء مفاعلات الكهروكيميائية14،15 مسرى عينات وسلك البلاتين Ag/AgCl (بوكل المشبعة) القطب كما نحن، CE، والطاقة المتجددة، على التوالي، في دائرة لاهوائي. تعبئة المفاعل الكهروكيميائية بالأرز المتوسطة المحتوية على المانحين الإلكترون الكربوهيدرات القابلة للذوبان.
    2. موازنة مسرى المحتملة في +0.2 الخامس مقابل Ag/AgCl وقياس الإنتاج الحالي.
  2. استخراج الحمض النووي من العينة الكهربائي باستخدام الحمض النووي الميكروبي كيت (انظر الجدول للمواد).
    1. تنظيف داخل صندوق قفازات اللاهوائية مع الإيثانول 70% ووضع صحن معقم على رقائق الألومنيوم.
      ملاحظة: غرفة اللاهوائية يبقى تركيز الأكسجين أقل من 1 جزء في المليون بالحفاظ على جو من هيدروجين في حوالي ~ 2 – 3% مسح الأكسجين حضور محفز البلاديوم.
    2. فتح المفاعل الكهروكيميائية في المربع القفازات ووضع مسرى عينة على الطبق وتقطع إلى حجم لاحتواء أنبوب يستخدم في الطقم الحمض النووي. المضي قدما في البروتوكول الخاص بالشركة المصنعة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

وتم قياس الإنتاج الحالي بنجاح لمدة 3 أشهر تقريبا باستخدام مسجل بيانات التيار الكهربائي كما هو مبين في الشكل 3. تم اختيار هذه المرة كما كان أطول فترة حضانة مستقرة لفصل الربيع، بسبب الأمطار سقوط القوى التي تؤثر في فصل الربيع. يمكن أن تكون أقصر فترة كافية، ولو لفترة أطول يمكن أن توفر تخصيب أقوى من الكتلة الحيوية. نحن أكد الاتصال النظام الكهربائي اثنين بعد الاحتضان الكهروكيميائية ولاحظ أية أدلة من التآكل في النظام. ولوحظ ارتفاع الإنتاج الحالية في النظام الكهربائي...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

في وصف الدراسة، نعرض في إثراء اتحاد الميكروبية، المرتبطة بالإنتاج الحالي في الموقع . جداول الأنماط الملاحظة في الحالي دعم النشاط الميكروبي في هذا النظام مع مرور الوقت القصير والطويل. خطوة حاسمة لبناء نظام فنية يومين قطب كهربائي (نوع خلايا الوقود) هو تحديد واستخدام موقع مع مستوى المياه مستقرة وتركيز الأكسجين في البيئة. الكاثود يتعرض للأكسجين في الواجهة المائية الجوية، في حين يتم الاحتفاظ اﻷنود تحت الظروف اللاهوائية، وفرق الجهد الكهربائي ويشجع التنفس اللاهوائي للبكتيريا قادرة على EET.

ل...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

نود أن نعترف ريتش روجر وديفيد McCrory للسماح لنا بالحصول على الأرز والتشاور بشأن مواقع لتفريخ طويلة الأجل. كما نشكر الطاقم حقل أرز موسم 2013-2014: سوزوكي شينو، إيشي شونيتشى، وانجر جريج، تشادويك غرايسون، لام بونيتا وماثيو شيشتر. الإضافي بفضل سوزوكي شينو وكونين غيس للبحوث الثاقبة واستزراع الدعم. تم تمويل هذا العمل من خلال معونات للعلماء الشباب A و B من "الجمعية اليابانية" لتعزيز العلوم (JSPS) كاكينهي منحة رقم 17 ح 04969 و 26810085، على التوالي، والوكالة اليابانية للأبحاث الطبية والتنمية (17gm6010002h0002). تمويل الولايات المتحدة تقدمها لنا مكتب العالمية البحرية بحوث (N62909-17-1-2038)، والمركز "التحقيقات المحيط الحيوي الطاقة المظلمة" (ج-ديبي) (OCE0939564) ومعهد بيولوجيا الفضاء ناسا-"الحياة تحت الأرض" (ناي-لو) (NNA13AA92A). وأجرى جزء من هذا العمل كجزء من "مجتمع اليابان" "تعزيز العلوم": زمالة ما بعد الدكتوراه قصيرة الأجل أنيت رو (PE15019) في جامعة طوكيو في مختبر كازوهيتو هاشيموتو.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ورقة شعر الكربونn / an / aتستخدم لأسلاك التيتانيوم الأنود والكاثود
Nilaco CooporationTI-451485تستخدم لبناء نظام خلايا الوقود
الجرافيت الايبوكسيElectrolytica lnc.n / aتستخدم لتوصيل الأقطاب الكهربائية
وفرن تجفيف سلك Ti
YamatoDY300يخبز القطب الكهربائي
ترسيخ الجرافيت الموصل الايبوكسي
رقمي متعدد الأمتارFluke616-1454للتحقق من القيمة الأومية
من المقاومة
مسبار الأكسجين المذابSper Science#  850045للتحقق من تركيز الأكسجين
في بيئات
المقاومالصودييستخدم لبناء نظام خلية الوقود
توصيل الأسلاكبيكو81141sتستخدم لبناء نظام خلايا الوقود
الفولتميتر ومسجل البياناتT & D corporationVR-71تستخدم لتسجيل البيانات
سداسي كلورو بلاتينات الهيدروجين (IV) سداسي هيدراتواكو18497-13-7تستخدم في التكشفة
حامض الستريكواكو038-06925تستخدم في التفتيل
الكهربائي حمض الكبريتيكواكو192-04696تستخدم في التشكيل الكهربائي
HClWako083-01095تستخدم لغسل القطب الكهربائي
اسطوانة زجاجيةN / AN / Aحسب الطلب ، تستخدم كغطاء PTFE للمفاعل الكهروكيميائي
وقاعدةN / AN / Aحسب الطلب ، تستخدم كغطاء وأساس للمفاعل الكهروكيميائي مطاط
ButhylN / AN / Aحسب الطلب ، يتم إدخاله بين كل مكون من مكونات المفاعل الكهروكيميائي
SeptaGL Science3007-16101يستخدم كمنفذ حقن للمفاعل الكهروكيميائي
أكسيد القصدير الإنديوم (ITO)GEOMATECNo.0001يستخدم كقطب كهربائي يعمل ، 5 & Omega ؛ / sq
Ag / AgCl KCl القطب المشبعHOKUTO DENKOHX-R5يستخدم كقطب مرجعي ، & phi ؛
سلك بلاتينيNilaco CooporationPT-351325يستخدم كقطب مضاد
NaHCO3< / sub>Wako191-01305يستخدم في The Cedars Media (CMS)
CaCO3< / sub>Wako030-00385يستخدم ل CMS
NH4< / sub>ClWako011-03015المستخدمة في CMS
MgCl2  & 6H2< / sub>OWako135-00165المستخدمة ل CMS
NaOH & nbsp ؛واكو198-13765تستخدم ل CMS
Na 2< / sub>SO4< / sub>Wako194-03355تستخدم ل CMS
K2< / sub>HPO4< / sub>Wako164-04295تستخدم في CMS
CABSSANTA CRUZSC-285279تستخدم في
حاضنةTOKYO RIKAKIKAI CO. LTD.LTI-601SDتستخدم لآلة
الأوتوكلافTOMY SEIKO CO.، LTD.LSX-500تستخدم لتعقيم المفاعل الكهروكيميائي
والمقعد النظيفSANYOMCV-91BNFيستخدم لمنع تلوث المفاعل الكهروكيميائي والوسط بالميكروبات الأخرى فاصل
أجهزة الطرد المركزيEppendorf5430Rسرعة دوران تصل إلى 6000 مرة ؛ ز مطلوب
مولد غاز النيتروجينPuequ CO. LTD.يمكن أيضا استخدام أسطوانة غاز النيتروجينPNTN-2
مطياف الأشعة فوق البنفسجيةSHIMADZUUV-1800تستخدم لتحسين كثافة الخلية
PotentiostatBioLogicVMP3تستخدم لتكوين الأغشية الحيوية وتجارب تأثير النظائر
الحركية دوران المياه الحراريةكواحدTR-1Aيستخدم لصيانة درجة حرارة المفاعل الكهروكيميائي
قفص فارادايHOKUTO DENKOHS-201Sيستخدم في التجارب الكهروكيميائية الغرفة
اللاهوائيةCOYTypeB (الفينيل)لإجراء التجارب
في حالة لاهوائية
طقم استخراج الحمض النووي فائق النظافةMoBio
الكهربائية قطب 0.30 مم CMS قبل الزراعة المتوسط بدلا من مولد الغاز

المراجع

  1. Nealson, K. H., Saffarini, D. Iron and manganese in anaerobic respiration: environmental significance, physiology, and regulation. Annual Reviews of Microbiology. 48, 311-343 (1994).
  2. Lovley, D. R. Bug juice: harvesting electricity with microorganisms. Nature Reviews Microbiology. 4 (7), 497-508 (2006).
  3. Rabaey, K., Rozendal, R. A. Microbial electrosynthesis - revisiting the electrical route for microbial production. Nature Reviews Microbiology. 8 (10), 706-716 (2010).
  4. Lovley, D. R., Coates, J. D. Bioremediation of metal contamination. Current Opinion in Biotechnology. 8 (3), 285-289 (1997).
  5. Dinh, H. T., et al. Iron corrosion by novel anaerobic microorganisms. Nature. 427 (6977), 829-832 (2004).
  6. Myers, C. R., Nealson, K. H. Bacterial manganese reduction and growth with manganese oxide as the sole electron acceptor. Science. 240 (4857), 1319-1321 (1988).
  7. Lovley, D. R., Phillips, E. J. Novel mode of microbial energy metabolism: organic carbon oxidation coupled to dissimilatory reduction of iron or manganese. Applied and Environmental Microbiology. 54 (6), 1472-1480 (1988).
  8. Arnold, R. G., DiChristina, T. J., Hoffmann, M. R. Reductive dissolution of Fe(III) oxides by Pseudomonas sp 200. Biotechnology and Bioengineering. 32 (9), 1081-1096 (1988).
  9. Rowe, A. R., et al. In situ electrochemical enrichment and isolation of a magnetite-reducing bacterium from a high pH serpentinizing spring. Environmentakl Microbiology. 19 (6), 2272-2285 (2017).
  10. Suzuki, S., et al. Microbial diversity in The Cedars, an ultrabasic, ultrareducing, and low salinity serpentinizing ecosystem. Proceedings of the National Academy of Science U S A. 110 (38), 15336-15341 (2013).
  11. Suzuki, S., et al. Physiological and genomic features of highly alkaliphilic hydrogen-utilizing Betaproteobacteria from a continental serpentinizing site. Nature Communications. 5, 3900(2014).
  12. McCollom, T. M., et al. Temperature trends for reaction rates, hydrogen generation, and partitioning of iron during experimental serpentinization of olivine. Geochimica et Cosmochimica Acta. 181, 175-200 (2016).
  13. Morrill, P. L., et al. Geochemistry and geobiology of a present-day serpentinization site in California: The Cedars. Geochimica et Cosmochimica Acta. 109, 222-240 (2013).
  14. Okamoto, A., Nakamura, R., Hashimoto, K. In-vivo identification of direct electron transfer from Shewanella oneidensis MR-1 to electrodes via outer-membrane OmcA-MtrCAB protein complexes. Electrochimica Acta. 56 (16), 5526-5531 (2011).
  15. Okamoto, A., Hashimoto, K., Nakamura, R. Spectroelectrochemical Investigation on Biological Electron Transfer Associated with Anode Performance in Microbial Fuel Cells. , InTech. 207-222 (2012).
  16. Deng, X., Nakamura, R., Hashimoto, K., Okamoto, A. Electron from an Extracellular Electrode by Desulfovibrio ferrophilus Strain IS5 Without Using Hydrogen as an Electron Carrier. Electrochemistry. 83 (7), 529-531 (2015).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

نقل الإلكترونات خارج الخليةالإثراء في الموقعنظام كهركيميائينظام ثنائي القطبمصعد من لباد الكربونمهبط مطلي بالبلاتينمسجل بيانات الجهدتحليل المجتمع الميكروبيموقع Cedars
إنشاء الكهروكيميائية قائم بذاته لإثراء البكتيريا ريسبيرينج اﻷنود في الموقع
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.