Medición del efecto cinético de los isótopos en el transporte microbiano de electrones mediante óxido de deuterio

0 visualizaciones2:31 min. • October 30th, 2025

Comience con cámaras electroquímicas que contengan una superficie de electrodo conductora cubierta con una biopelícula monocapa de microbios electroactivos.

Estos microbios utilizan citocromos de la membrana externa para transferir electrones intracelulares al electrodo a través del transporte de electrones extracelulares, o EET, generando corriente.

Este flujo de electrones se combina con la transferencia de protones para mantener el equilibrio de carga a través de la membrana.

En la cámara de prueba, introduzca un pequeño volumen de óxido de deuterio o D₂O.

El deuterio reemplaza a los protones y se mueve lentamente, reduciendo la transferencia de electrones acoplados a protones y disminuyendo la corriente. La adaptación microbiana conduce a una recuperación parcial de la corriente.

Agregue secuencialmente concentraciones crecientes de D₂O y controle los cambios de corriente.

En la cámara de control, agregue un volumen igual de H₂O para suministrar protones de movimiento rápido que soportan el flujo de electrones y estabilizan la corriente.

Calcule el efecto cinético del isótopo, la relación de producción de corriente en presencia de D₂O y H₂O, para confirmar que la transferencia de protones influye en EET en biopelículas electroactivas.

Confirme que la producción actual de una biopelícula monocapa de Shewanella MR-1 es estable y no aumenta rápidamente. Si la corriente aumenta abruptamente, espere hasta que la corriente se estabilice con un aumento del 5% durante 10 minutos.

Extremadamente lenta y suavemente, agregue 40 microlitros de 50 por ciento de D2O anóxico en volumen en el reactor electroquímico usando una jeringa de modo que la concentración sea de 0,5 por ciento de volumen D2O en el reactor.

Para evitar daños en la biopelícula por la adición de D2O, inyecte el D2O gota a gota. Espere a que la corriente se estabilice y posteriormente agregue el D2O hasta 4.0 porcentaje de volumen para obtener el valor KIE, que es la relación entre la producción de corriente y la presencia de D2O y H2O.

Verifique el efecto del mismo volumen de adición de H2O en la producción actual.