Name: Elettrochimico rilevamento di deuterio isotopo effetto cinetico su extracellulare di trasporto dellelettrone nella Shewanella oneidensis MR-1 (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-16T14:30:00.000+00:00
Duration: 9 min
Description: Scopri come rilevare l'effetto isotopico cinetico del deuterio nel trasporto elettronico extracellulare di Shewanella oneidensis MR-1. Questo metodo elettrochimico rivela il ruolo del trasporto protonico nella bioenergetica microbica.

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Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente da una sovvenzione per appositamente ricerca promossa dalla società Giappone per numero di promozione della scienza (JSPS) KAKENHI Grant 24000010, 17H 04969 e JP17J02602, il noi Office del Naval Research globali (N62909-17-1-2038). Y.T. è un ricercatore di JSP e supportato da JSP attraverso il programma per scuole laureato leader (MERIT).

1. formazione di un Biofilm monostrato di S. oneidensis MR-1 su un elettrodo ITO (Figura 1)
Nota: Per evitare la contaminazione del reattore elettrochimico con altri microbi, tutti i media, implementa e componenti del reattore elettrochimico dovrebbero essere sterilizzati in anticipo. Quando usando le cellule di S. oneidensis MR-1 e costruire i reattori elettrochimici, tutte le procedure devono essere effettuate su un banco pulito.
<ol><li>Coltura di cellule di S. oneidensis MR-1 Nota: Un biofilm monostrato di S. oneidensis MR-1 è stato formato su un ITO elettrodo seguendo le condizioni segnalate precedentemente4.<ol>
<li>Per far crescere le cellule di S. oneidensis MR-1, aggiungere una colonia di S. oneidensis MR-1 cresciuta su una piastra di agar composto da Luria-Bertani (LB) (20 g/L) e agar di bacto (15 g/L) in 15 mL di LB medium (20 g/L) a 30 ° C per 24 h in condizioni aerobiche con agitazione a 160 giri/min.</li>
		<li>Centrifugare la sospensione cellulare a 6.000 × g per 10 min e risospendere il pellet cellulare risultante in 15 mL di medium definito (pH 7,8) (DM: NaHCO3 [2,5 g/L], CaCl2·2H2O [0,08 g/L], NH4Cl [1,0 g/L], MgCl2· 6 H2O [0,2 g/L], NaCl [10 g/L] e 2-[4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinyl] acido etansolfonico [HEPES; 7,2 g/L]), supplementato con lattato di 10 mM e 0,5 g/L estratto di lievito come fonte di carbonio e oligoelementi per S. oneidensis MR-1 , rispettivamente.</li>
		<li>Coltivare la sospensione cellulare aerobicamente a 30 ° C per 12 ore con agitazione a 160 giri/min e centrifugare nuovamente a 6.000 × g per 10 min. lavare il pellet cellulare risultante due volte con il mezzo di DM mediante centrifugazione per 10 min a 6.000 × g prima l'elettrochimica ulteriormente esperimento.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Costruzione di un reattore elettrochimico di tre elettrodi (Figura 1)<ol>
<li>Mettere un substrato di ITO come l'elettrodo di lavoro nella parte inferiore del reattore.</li>
		<li>Successivamente, inserire un cilindro di vetro (diametro di 2 cm) e una cover di politetrafluoroetilene (PTFE). Quindi inserire Ag/AgCl (KCl saturata) e un filo di platino nel reattore come gli elettrodi di riferimento e contatore, rispettivamente. Nota: Per evitare la fuoriuscita di aria e soluzione, inserire un foglio di gomma butilica tra ogni componente.</li>
		<li>Aggiungere 4,0 mL di DM completati con lattato di 10mm ed Estratto di lievito 0,5 g/L nel reattore elettrochimico.</li>
		<li>Dopo aver confermato che non ci siano perdite dal reattore elettrochimico, flusso del gas di azoto nel reattore elettrochimico oltre 20 min per mantenere condizioni anaerobiche all'interno del reattore elettrochimico. Nota: Per evitare la contaminazione con altri microbi, il gas deve essere filtrato prima che fluisce nel reattore elettrochimico.</li>
		<li>Collegare il reattore elettrochimico per un potenziostato e applicare + 0,4 V (contro elettrodo standard a idrogeno, lei) all'elettrodo ITO, mantenendo la temperatura del reattore elettrochimico a 30 ° C, utilizzando un sistema di circolazione dell'acqua esterna. Nota: Per evitare l'effetto di un campo elettrico esterno, il reattore elettrochimico deve essere messi in una gabbia di Faraday.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Elettrochimico coltivazione delle cellule di S. oneidensis MR-1 (Figura 1 e Figura 2)<ol>
<li>Regolare la densità delle cellule della sospensione ottenuta nel passaggio 1.1 per una densità ottica di 1,43 a 600 nm (OD600) con DM completati da lievito di lattato e 0,5 g/L di 10 mM estrarre. Nota: Per ottenere il corretto OD600, applicare la sospensione cellulare OD600 ≤ 0,8 ad uno spettrometro UV-vis prima di regolare il OD600 alla 1.43.</li>
		<li>Aggiungere 0,3 mL della sospensione delle cellule nel reattore elettrochimico attraverso la porta di iniezione con una siringa: la OD600 nel reattore cambia a 0.1. Nota: L'aggiunta di 0,3 mL di sospensione cellulare con OD600 = 1,43 nel reattore elettrochimico contenente 4,0 mL risultati medi in 4,3 mL della soluzione con un OD600 = 0.1. Quando si utilizzano altri reattori con volumi diversi, il calcolo della densità delle cellule è richiesto.</li>
		<li>Continuare l'applicazione potenziale a + 0,4 V (contro lei) all'elettrodo ITO per 25 h. Nota: Per la formazione di un biofilm monostrato su un elettrodo ITO, accertarsi che la corrente prodotta esibisce una deviazione inferiore al 50% dalla Figura 2.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. sostituzione del surnatante con Medium fresco DM con 10 mM di lattato (Figura 3)
<ol><li>Arrestare l'applicazione potenziale e staccare il reattore elettrochimico il potenziostato e il sistema di circolazione dell'acqua.</li>
	<li>Sostituzione del surnatante con medium fresco DM con 10 mM di lattato<ol>
<li>Flusso del gas di azoto in una bottiglia contenente DM con 10 mM di lattato oltre 20 minuti per rimuovere l'ossigeno dal mezzo.</li>
		<li>Rimuovere lentamente tutto il supernatante all'interno del reattore elettrochimico, utilizzando una siringa, sotto che scorre gas azoto (Figura 3a, b). Nota: Per evitare di rompere il biofilm sull'elettrodo ITO di gas dell'azoto, il gas dovrebbe scorrere sopra la superficie del liquido.</li>
		<li>Aggiungere 4,0 mL di fresco DM contenenti lattato 10 mM utilizzando una siringa (Figura 3C). Nota: Per evitare di rompere il biofilm sull'elettrodo ITO, iniettare lentamente il mezzo lungo la parete del reattore elettrochimico. Per mantenere il biofilm bagnato, il mezzo deve essere aggiunto subito dopo la rimozione del surnatante. Iniezione della media fino a 1 min dopo la rimozione del surnatante non influisce la produzione attuale dal biofilm di S. oneidensis MR-1.</li>
		<li>Inclinano il reattore elettrochimico per rimuovere tutti del surnatante attaccato al muro del reattore elettrochimico.</li>
		<li>Ripetere i passaggi 2.2.2-2.2.4 tre volte in totale.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Interrompere il flusso di gas e collegare il reattore elettrochimico per il potenziostato ancora una volta, l'applicazione + 0,4 V (contro lei) all'elettrodo ITO k. 303</li>
</ol>3. aggiunta di acqua di deuterio per misurare il KIE sul processo EET (Figura 4)
<ol><li>Confermare che la produzione attuale da un monostrato di biofilm di S. oneidensis MR-1 è stabile e non aumenta rapidamente. Se la corrente aumenta ripidamente, attendere fino a quando la corrente si stabilizza all'interno di un aumento del 5% su 10 min. Nota: La formazione di un biofilm monostrato su un elettrodo ITO senza contaminazione di altri ceppi microbici è stata confermata da sequenze di rDNA e una scansione immagine microscopica dell'elettrone del biofilm su un elettrodo ITO, come riferito precedentemente4. Per la conferma della limitazione tasso dal processo EET, monitorare l'effetto dell'aggiunta di spola elettrone mediatori quali 100 µM antrachinone-1-solfonato (α-AQS). Vedere la sezione di Risultati rappresentante e fare riferimento a15 per ulteriori dettagli.</li>
	<li>Aggiungere 40 µ l di anossico 50% (v/v) D2O nel reattore elettrochimico usando una siringa, tale che la concentrazione è 0.5% (v/v) D2O nel reattore. Nota: Per evitare danni al biofilm da aggiunta2O D, iniettare la D2O drop-wise.</li>
	<li>Attendere che la corrente stabilizzare e successivamente aggiungere la D2O fino a 4,0% (v/v). Nota: Per ottenere il valore KIE (il rapporto di produzione corrente in presenza D2O e H2O), verificare l'effetto dello stesso volume di aggiunta di2O H sulla produzione attuale.</li>
</ol>

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</ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Nostra analisi elettrochimica della intero-cellula ha diversi vantaggi tecnici rispetto con elettrochimica della proteina. Mentre la purificazione della proteina richiede lunghe procedure multifase, il nostro metodo di cellule intere prende un giorno di formazione di biofilm auto-organizzata dopo coltura cellulare. Per ottenere una stabile interazione tra OM c- Cyts e l'elettrodo, abbiamo bisogno solo la sterilizzazione e la pulizia della superficie dell'elettrodo; non richiede modifiche di elettrodo per organiz...

Tecniche elettrochimiche direttamente caratterizzare una proteina redox in una cellula batterica intatta sono recentemente emersi dalla scoperta del metallo-riducentesi di ceppi microbici, quali S. oneidensis MR-1 o Geobacter sulfurreducens PCA, che hanno complessi di citocromo c-tipo di membrana esterna (OM c-Cyts) esposti al cellulare esterna1,2,3,4,5. L' OM c- Cyts mediano il trasporto di elettroni dalla catena respiratoria a substrati solidi trova extracellularly. Questo trasporto è indicato come extracellulare trasporto dell'elettrone (EET)1,6 ed è un processo critico per le biotecnologie emergenti, ad esempio celle a combustibile microbico6. Di conseguenza, per comprendere la cinetica EET sottostante e meccanismi e relativo collegamento alla fisiologia microbica, OM c -Cyts sono stati studiati usando della intero-cellula elettrochimica4,7, combinato con la microscopia 8 , 9, spettroscopia10,11e biologia molecolare2,4. Al contrario, metodi per studiare l'impatto EET-collegata del trasporto dei cationi, ad esempio, protoni, sulla cinetica EET in cellule viventi sono stati stabiliti a malapena nonostante trasporto di protoni attraverso le membrane batteriche, avendo un ruolo critico nel segnalazione, omeostasi ed energia produzione12,13,14. Nello studio presente, descriviamo una tecnica per esaminare l'impatto del trasporto protone sulla cinetica EET in S. oneidensis MR-1 cellula usando cellule intere misure elettrochimiche, che richiede l'individuazione del passaggio limitante microbica attuale produzione15.
Un modo diretto per valutare il contributo del trasporto di protoni sulla EET associato è l'effetto isotopico cinetico di deuterio (KIE). Il KIE è osservabile come il cambiamento nella cinetica di trasferimento di elettroni sulla sostituzione di protoni con ioni di deuterio, che rappresenta l'impatto del trasporto di protoni su elettrone trasferimento cinetica16. La teoria di KIE stessa è stata stabilita in bene utilizzando misure elettrochimiche con enzimi purificati17. Tuttavia, poiché la produzione corrente in S. oneidensis MR-1 deriva da multiple, processi diversi e fluttuante18, uno non può identificare semplicemente EET come il processo di limitazione della velocità. Per osservare il KIE il protone processi di trasporto accoppiato con EET, abbiamo bisogno di confermare che l'attuale produzione microbica è limitata dal trasporto di elettroni tramite OM c- Cyts all'elettrodo. Per questo scopo, abbiamo sostituito il supernatante con medium fresco contenente un'alta concentrazione di lattato come un donatore di elettroni ai pH ottimale e le condizioni di temperatura prima misurazione KIE; Questa sostituzione servito due ruoli: (1) ha migliorato il tasso dei processi metabolici a monte rispetto alla EET e (2) le cellule di nuoto nel surnatante rilasciato dal biofilm monostrato di S. oneidensis MR-1 su elettrodo di lavoro (omesso elettrodo di Indio ossido drogato con stagno (ITO)). Il protocollo dettagliato presentato è destinato per mantenere e confermare che il processo EET è il punto tasso-determinazione nuovi praticanti.

<table><tbody><tr><td>Cilindro di vetro</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Realizzato su misura, utilizzato come</td></tr><tr><td>coperchio e base in PTFE</td> del reattore <td>elettrochimico N/A</td><td>N/A</td><td>Realizzato su misura, utilizzato come copertura e fondazione del reattore elettrochimico</td></tr><tr><td>Gomma butilica</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Realizzato su misura, inserito tra ogni componente del reattore elettrochimico</td></tr><tr><td>Septa</td><td>GL Science</td><td>3007-16101</td><td>Utilizzato come porta di iniezione del reattore elettrochimico</td></tr><tr><td>Elettrodo di ossido drogato con stagno di indio (ITO)</td><td>GEOMATEC</td><td>No.0001</td><td>Utilizzato come elettrodo di lavoro, elettrodo saturo 5&Omega;/sq</td></tr><tr><td>Ag/AgCl KCl</td><td>HOKUTO DENKO</td><td>HX-R5</td><td>Utilizzato come elettrodo di riferimento, &Phi; Filo di platino da 0,30 mm</td></tr><tr><td></td><td>Il Nilaco Cooporation</td><td>PT-351325</td><td>Utilizzato come controelettrodo</td></tr><tr><td>Luria-Bertani (LB) Brodo, Miller</td><td>Becton, Dichkinson and Company</td><td>244620</td><td>Mezzo per la precoltivazione di S. oneidensis MR-1</td></tr><tr><td>Bacto agar</td><td>Becton, Dichkinson and Company</td><td>214010</td><td></td></tr><tr><td>Antrachinone-1-solfonato (&alfa;-AQS)</td><td>TCI</td><td>A1428</td><td></td></tr><tr><td>Flavina mononucleotide (FMN)</td><td>Wako</td><td>184-00831</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Wako</td><td>191-01305</td><td>Utilizzato per il mezzo definito (DM)</td></tr><tr><td>CaCl2 &middot; 2H2O</td><td>Wako</td><td>031-00435</td><td>Utilizzato per DM</td></tr><tr><td>NH4Cl</td><td>Wako</td><td>011-03015</td><td>Utilizzato per DM</td></tr><tr><td>MgCl2 &middot; 6H2O</td><td>Wako</td><td>135-00165</td><td>Utilizzato per DM</td></tr><tr><td>NaCl</td><td>Wako</td><td>191-01665</td><td>Utilizzato per DM</td></tr><tr><td>2-[4-(2-idrossietil)-1-piperazinil] acido etansolfonico (HEPES)</td><td>DOJINDO</td><td>346-08235</td><td>Utilizzato per DM</td></tr><tr><td>Soluzione di lattato di sodio</td><td>Wako</td><td>195-02305</td><td></td></tr><tr><td>Estratto di lievito Bacto</td><td>Becton, Dichkinson and Company</td><td>212750</td><td></td></tr><tr><td>Ossido di deuterio (D, 99,9%)</td><td>Cambridge Isotope Laboratories, Inc.</td><td>DLM-4-PK</td><td>Additivo per esperimenti sull'effetto isotopico cinetico</td></tr><tr><td>Incubatore</td><td>TOKYO RIKAKIKAI CO. LTD.</td><td>LTI-601SD</td><td>Utilizzato per agitatore di pre-coltivazione</td></tr><tr><td></td><td>TAITEC</td><td>NR-3</td><td>Utilizzato per la pre-coltivazione</td></tr><tr><td>Macchina per autoclave</td><td>TOMY SEIKO CO. LTD.</td><td>LSX-500</td><td>Utilizzato per la sterilizzazione del reattore elettrochimico e del fluido</td></tr><tr><td>Banco pulito</td><td>SANYO</td><td>MCV-91BNF</td><td>Utilizzato per prevenire la contaminazione del reattore elettrochimico e del mezzo con altri microbi Separatore</td></tr> a <tr><td>centrifuga</td><td>Eppendorf</td><td>5430R</td><td>Velocità di rotazione fino a 6000&volte; g è necessario</td></tr><tr><td>Generatore di azoto gassoso</td><td>Puequ CO. LTD.</td><td>PNTN-2</td><td>La bombola di azoto può essere utilizzata anche al posto del generatore di gas</td></tr><tr><td>Spettrometro UV-VIS</td><td>SHIMADZU</td><td>UV-1800</td><td>Utilizzato per l'ottimizzazione della densità cellulare</td></tr><tr><td>Potenziostato</td><td>BioLogic</td><td>VMP3</td><td>Utilizzato per la formazione di biofilm e gli esperimenti sull'effetto isotopico cinetico</td></tr><tr><td>Circolatore d'acqua termico</td><td>AS ONE</td><td>TR-1A</td><td>Utilizzato per il mantenimento della temperatura del reattore elettrochimico</td></tr><tr><td>Gabbia di Faraday</td><td>HOKUTO DENKO</td><td>HS-201S</td><td>Utilizzata per esperimenti elettrochimici</td></tr></tbody></table>

elettrochimico rilevamento di deuterio isotopo effetto cinetico su extracellulare di trasporto dell'elettrone nella shewanella oneidensis mr-1

Electrochemical Detection of Deuterium Kinetic Isotope Effect on Extracellular Electron Transport in Shewanella oneidensis MR-1

Diretta rilevazione elettrochimica di c-tipo complessi citocromo incorporati nella membrana esterna batterica (membrana esterna c-tipo complessi citocromo; OM c- Cyts) ha recentemente è emerso come un nuovo metodo analitico della intero-cellula per caratterizzare il trasporto dell'elettrone batterico dalla catena respiratoria all'esterno delle cellule, definito come il trasporto dell'elettrone extracellulare (EET). Mentre la via e la cinetica del flusso dell'elettrone durante la reazione di EET sono stati indagati, un metodo elettrochimico di cellule intere di esaminare l'impatto del trasporto dei cationi associato EET non è ancora stato stabilito. Nello studio presente, un esempio di una tecnica biochimica per esaminare l'effetto di isotopo cinetico di deuterio (KIE) su EET attraverso OM c- Cyts utilizzando un microbo modello, Shewanella oneidensis MR-1, è descritto. KIE sul processo EET può essere ottenuto se la EET attraverso OM c- Cyts agisce come la tappa limitante nella produzione corrente microbica. A tal fine, prima dell'aggiunta di D2O, il supernatante è stato sostituito con fresco che contenevano una quantità sufficiente del donatore dell'elettrone per sostenere il tasso di reazioni metaboliche a Monte e per rimuovere le cellule planctoniche da un'uniforme monostrato biofilm sull'elettrodo di lavoro. Metodi alternativi per confermare il tasso-di limitazione passo nella produzione corrente microbica come EET attraverso OM c- Cyts inoltre sono descritti. La nostra tecnica di analisi elettrochimica della intero-cellula per studiare la cinetica del trasporto di protoni può essere applicato ad altri ceppi microbici elettroattivi.

Dopo 25 h di potenziale applicazione a + 0,4 V (contro di lei), si formò un biofilm monostrato sull'elettrodo di lavoro di vetro di ITO, che precedentemente è stato confermato da una microscopia elettronica di esame o un microscopio confocale4. Il corso di tempo rappresentativo della produzione corrente dal S. oneidensis MR-1 durante la formazione di un biofilm monostrato è illustrato nella Figura 2. Anche se la corrente varia...

Qui presentiamo un protocollo della intero-cellula elettrochimici esperimenti per studiare il contributo del trasporto di protoni per il tasso di trasporto dell'elettrone extracellulare attraverso il membrana esterna citocromi complessi di Shewanella oneidensis MR-1.

Elettrochimico rilevamento di deuterio isotopo effetto cinetico su extracellulare di trasporto dell'elettrone nella Shewanella oneidensis MR-1

Direct electrochemical detection of c-type cytochrome complexes embedded in the bacterial outer membrane (outer membrane c-type cytochrome complexes; OM ...

L'obiettivo generale di questo protocollo è osservare il contributo del trasporto di protoni alla velocità di trasporto di elettroni extracellulari batterici attraverso la rilevazione dell'effetto isotopico cinetico del deuterio. Il nostro metodo rivela l'impatto del trasporto di protoni sulla cinetica del trasporto extracellulare di elettroni o EET dai batteri a un elettrodo attraverso i citocromi di tipo c della membrana esterna. Il nostro test riflette la gestione dei protoni nativi nell'EET perché abbiamo utilizzato batteri viventi piuttosto che enzimi purificati.Tuttavia, la nostra sfida era quella di rimuovere i rumori da altri processi cellulari. L'effetto dell'isotopo cinetico del deuterio, definito KIE, è una delle migliori tecniche per esaminare il contributo del trasporto di protoni sul processo di trasporto degli elettroni associato. Per far crescere le cellule Shewanella MR-1, trasferire una colonia di cellule coltivate su una piastra di agar in 15 millilitri di terreno LB.Far crescere le cellule a 30 gradi Celsius per 24 ore in condizioni aerobiche con agitazione a 160 giri/min. Centrifugare la sospensione cellulare a 6.000 volte la gravità per 10 minuti. Quindi, riso

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Descriviamo un metodo di analisi sensore elettrochimico per la rilevazione rapida di batteri e di identificazione. Il saggio comporta una serie di sensori funzionalizzato con DNA oligonucleotide sonde di cattura per RNA ribosomiale (rRNA) sequenze specie-specifici. Sandwich ibridazione del target rRNA con la sonda di cattura e di una perossidasi-coniugati DNA sonda rivelatore oligonucleotide rafano produce una corrente amperometrico misurabile.

Rilevamento e identificazione batterica Utilizzando Sensori elettrochimici

Fonte: Tokunou, Y., et al, Rilevamento elettrochimico dell'effetto dell'isotopo cinetico del deuterio sul trasporto extracellulare di elettroni in Shewanella oneidensis MR-1. J. Vis. Exp. (2018)Questo video mostra un metodo elettrochimico a cellula intera per valutare in che modo il trasferimento di protoni influisce sul trasporto extracellulare di elettroni (EET) nei batteri elettroattivi. Sostituendo i protoni con i deuteroni utilizzando l'ossido di deuterio, il metodo misura i cambiamenti di...

Misurazione dell'effetto cinetico dell'isotopo sul trasporto microbico di elettroni utilizzando l'ossido di deuterio

Gli esosomi sono strutture microvescicolari che si trovano all'interno di biofluidi che potenzialmente trasportano importanti biomarcatori discriminatori della malattia. Qui, viene utilizzato un nuovo metodo per estrarre specificamente gli esosomi e testare rapidamente il carico esosomiale per entrambi i bersagli RNA/proteina dopo la rottura degli esosomi utilizzando onde quadre cicliche elettriche non uniformi.

Rilevazione di Exosomal Biomarker da campo elettrico indotto rilascio e di misura (Efirm)

Un protocollo per la misurazione di conduttività elettrica di biofilm microbici viventi in condizioni fisiologicamente rilevanti è presentato.

Caratterizzazione di trasporto dell'elettrone attraverso biofilm vivente

flessibilità conformazionale gioca un ruolo critico nella funzione delle proteine. Qui, si descrive l'utilizzo di spettrometria di massa elettrospray ionizzazione tempo risolto accoppiato a scambio idrogeno-deuterio per sondare i rapidi cambiamenti strutturali che guidano funzione di proteine ​​ordinate e disordinate.

Scambio risolta in tempo ionizzazione elettrospray idrogeno-deuterio Spettrometria di Massa per lo studio delle proteine ​​Struttura e dinamica

L'obiettivo del presente protocollo è di monitorare spettrofotometricamente trans-plasma membrana elettrone trasporto utilizzando accettori extracellulari e di analizzare le interazioni enzimatiche che possono verificarsi con questi accettori extracellulari.

Trasporto dell'elettrone di miotubi C2C12 Trans-Plasma membrana di misura

Tecniche di coltivazione microbiche in loco di arricchimento o in situ possono facilitare l'isolamento dei taxa microbici difficile-a-cultura, soprattutto da ambienti basso-biomassa o geochimico estremi. Qui, descriviamo un assetto elettrochimico senza l'utilizzo di un alimentatore esterno per arricchire i ceppi microbici che sono capaci di trasporto dell'elettrone extracellulare (EET).

Set-up elettrochimico autoportanti per arricchire i batteri respiring anodo in loco

Questo protocollo presenta test rapidi di suscettibilità antimicrobica (AST) entro 2,5 ore mediante imaging Raman scattering stimolato da singole cellule del metabolismo di D2O. Questo metodo si applica ai batteri nelle urine o nell'ambiente del sangue intero, che è trasformativo per l'AST fenotipico a singola cellula rapida nella clinica.

Test rapidi di sensibilità antimicrobica mediante imaging Raman scattering stimolato dell'incorporazione del deuterio in un singolo batterio

Come tecnica analitica, l'elettrochimica a nanoimpatto, un approccio sempre più importante per contare e caratterizzare particelle elettro-inattive su scala nanometrica, soffre di scarsa precisione a causa delle distribuzioni di corrente eterogenee che derivano dal suo uso di ultramicroelettrodi. Qui è delineato un approccio generalizzato, definito "interruzione elettrocatalitica", che migliora la precisione in tali misurazioni.

Dimensionamento elettrochimico preciso di singole particelle elettro-inattive

Qui presentiamo un protocollo per caratterizzare il trasferimento di elettroni extracellulari mediato (EET) nei batteri lattici utilizzando un sistema bioelettrochimico a tre elettrodi e due camere. Illustriamo questo metodo con il Lactiplantibacillus plantarum e il mediatore redox acido 1,4-diidrossi-2-naftoico e forniamo una descrizione approfondita delle tecniche elettrochimiche utilizzate per valutare l'EET mediata.

Caratterizzazione del trasferimento di elettroni extracellulari mediato nei batteri dell'acido lattico con un sistema bioelettrochimico a tre elettrodi e due camere

Qui, presentiamo un protocollo per l'utilizzo di transistor elettrochimici organici (OECT) per tradurre l'attività di trasferimento di elettroni extracellulari (EET) in Shewanella oneidensis in segnali elettrici. Il sistema ibrido OECT offre maggiore robustezza, sensibilità e potenziale per test rapidi e ad alta produttività, rendendolo uno strumento efficace per le misure EET.

Tradurre le attività di trasferimento di elettroni extracellulari con transistor elettrochimici organici

Scopri come rilevare l'effetto isotopico cinetico del deuterio nel trasporto elettronico extracellulare di Shewanella oneidensis MR-1. Questo metodo elettrochimico rivela il ruolo del trasporto protonico nella bioenergetica microbica.

Elettrochimico rilevamento di deuterio isotopo effetto cinetico su extracellulare di trasporto dellelettrone nella Shewanella oneidensis MR-1 (Video) | JoVE Journal

Elettrochimico rilevamento di deuterio isotopo effetto cinetico su extracellulare di trasporto dell'elettrone nella Shewanella oneidensis MR-1

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