利用重水测量微生物电子传递的动能同位素效应

从含有导电电极表面的电化学腔室开始，该表面覆盖有一层电活性微生物的单层生物膜。

这些微生物利用外膜细胞色素通过胞外电子传递（EET）将胞内电子传递至电极，从而产生电流。

这种电子流动与质子转移相偶联，以维持膜两侧的电荷平衡。

在测试室中，加入少量重水（D₂O）。

氘取代质子后移动较慢，从而降低质子耦合电子传递并减小电流。微生物适应后可使电流部分恢复。

依次加入浓度递增的D₂O，并监测电流变化。

在对照室中，加入等体积的 H₂O，以提供支持电子流动并稳定电流的快速移动质子。

通过计算在 D₂O 和 H₂O 存在下电流产生的动力学同位素效应（即电流产量之比），以确认质子转移对电活性生物膜中电子传递（EET）的影响。

确认由Shewanella MR-1单层生物膜产生的当前电流稳定，且未迅速上升。若电流急剧增加，需等待电流稳定，直至10分钟内增幅不超过5%。

使用注射器极其缓慢且轻柔地向电化学反应器中加入 40 微升无氧的 50 体积百分比 D₂O，使反应器中 D₂O 的浓度为 0.5 体积百分比。

为防止加入D₂O对生物膜造成损伤，应将D₂O逐滴注入。待电流稳定后，继续添加D₂O至体积百分比达到4.0%，以获得动力学同位素效应（KIE）值，该值为产电电流在D₂O与H₂O存在条件下的比值。

检测加入相同体积的 H₂O 对产电流的影响。