Name: Vertalen van extracellulaire elektronenoverdrachtsactiviteiten met organische elektrochemische transistors (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-01-31T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 44 s
Description: Leer hoe organische elektrochemische transistors extracellulaire elektronenoverdracht van Shewanella oneidensis omzetten in meetbare elektrische signalen. Deze methode biedt robuuste, gevoelige detectie voor bio-elektronische toepassingen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<meta charset="utf8"></head><body>Meten van elektronenoverdrachtsactiviteit in Shewanella oneidensis met behulp van OECT's

<ol><li>Luo, Y. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Technology+roadmap+for+flexible+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Nano%22%5BJournal%5D)">Technology roadmap for flexible sensors.</a> Acs Nano. 17 (6), 5211-5295 (2023).</li>
<li>Din, M. O., Martin, A., Razinkov, I., Csicsery, N., Hasty, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interfacing+gene+circuits+with+microelectronics+through+engineered+population+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Ad%22%5BJournal%5D)">Interfacing gene circuits with microelectronics through engineered population dynamics.</a> Sci Ad. 6 (21), eaaz8344(2020).</li>
<li>Markovic, D., Mizrahi, A., Querlioz, D., Grollier, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physics+for+neuromorphic+computing%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Phys%22%5BJournal%5D)">Physics for neuromorphic computing.</a> Nat Rev Phys. 2 (9), 499-510 (2020).</li>
<li>Daniel, R., Rubens, J. R., Sarpeshkar, R., Lu, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+analog+computation+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Synthetic analog computation in living cells.</a> Nature. 497 (7451), 619-623 (2013).</li>
<li>Ates, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((End-to-end+design+of+wearable+sensors%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mater%22%5BJournal%5D)">End-to-end design of wearable sensors.</a> Nat Rev Mater. 7 (11), 887-907 (2022).</li>
<li>Rivnay, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+electrochemical+transistors%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mater%22%5BJournal%5D)">Organic electrochemical transistors.</a> Nat Rev Mater. 3 (2), e17086(2018).</li>
<li>Rashid, R. B., Ji, X. D., Rivnay, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+electrochemical+transistors+in+bioelectronic+circuits%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">Organic electrochemical transistors in bioelectronic circuits.</a> Biosens Bioelectron. 190, 113461(2021).</li>
<li>Bernards, D. A., Malliaras, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Steady-state+and+transient+behavior+of+organic+electrochemical+transistors%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Steady-state and transient behavior of organic electrochemical transistors.</a> Adv Funct Mater. 17 (17), 3538-3544 (2007).</li>
<li>Lubrano, C., Matrone, G. M., Iaconis, G., Santoro, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+frontiers+for+selective+biosensing+with+biomembrane-based+organic+transistors%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Nano%22%5BJournal%5D)">New frontiers for selective biosensing with biomembrane-based organic transistors.</a> Acs Nano. 14 (10), 12271-12280 (2020).</li>
<li>Guo, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+single-molecule+detection+of+COVID-19+and+MERS+antigens+via+nanobody-functionalized+organic+electrochemical+transistors%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biomed+Eng%22%5BJournal%5D)">Rapid single-molecule detection of COVID-19 and MERS antigens via nanobody-functionalized organic electrochemical transistors.</a> Nat Biomed Eng. 5 (7), 666-677 (2021).</li>
<li>Pappa, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+metabolite+detection+with+an+n-type+accumulation+mode+organic+electrochemical+transistor%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Adv%22%5BJournal%5D)">Direct metabolite detection with an n-type accumulation mode organic electrochemical transistor.</a> Sci Adv. 4 (6), eaat0911(2018).</li>
<li>Siuti, P., Yazbek, J., Lu, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+circuits+integrating+logic+and+memory+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Synthetic circuits integrating logic and memory in living cells.</a> Nat Biotechnol. 31 (5), 448-452 (2013).</li>
<li>Brophy, J. A. N., Voigt, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+of+genetic+circuit+design%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Meth%22%5BJournal%5D)">Principles of genetic circuit design.</a> Nat Meth. 11 (5), 508-520 (2014).</li>
<li>Rubens, J. R., Selvaggio, G., Lu, T. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+mixed-signal+computation+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Comm%22%5BJournal%5D)">Synthetic mixed-signal computation in living cells.</a> Nat Comm. 7, 11658(2016).</li>
<li>Rizik, L., Danial, L., Habib, M., Weiss, R., Daniel, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthetic+neuromorphic+computing+in+living+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Comm%22%5BJournal%5D)">Synthetic neuromorphic computing in living cells.</a> Nat Comm. 13 (1), 5602(2022).</li>
<li>Tseng, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solution-deposited+and+patternable+conductive+polymer+thin-film+electrodes+for+icmrobial+bioelectronics%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Mater%22%5BJournal%5D)">Solution-deposited and patternable conductive polymer thin-film electrodes for icmrobial bioelectronics.</a> Adv Mater. 34 (13), 2109442(2022).</li>
<li>Dundas, C. M., Graham, A. J., Romanovicz, D. K., Keitz, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extracellular+electron+transfer+by+Shewanella+oneidensis+controls+palladium+nanoparticle+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Synth+Biol%22%5BJournal%5D)">Extracellular electron transfer by Shewanella oneidensis controls palladium nanoparticle phenotype.</a> Acs Synth Biol. 7 (12), 2726-2736 (2018).</li>
<li>Catania, C., Karbelkar, A. A., Furst, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Engineering+the+interface+between+electroactive+bacteria+and+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Joule%22%5BJournal%5D)">Engineering the interface between electroactive bacteria and electrodes.</a> Joule. 5 (4), 743-747 (2021).</li>
<li>Logan, B. E., Rossi, R., Ragab, A., Saikaly, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electroactive+microorganisms+in+bioelectrochemical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Na+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Electroactive microorganisms in bioelectrochemical systems.</a> Na Rev Microbiol. 17 (5), 307-319 (2019).</li>
<li>Graham, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptional+regulation+of+living+materials+via+extracellular+electron+transfer%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Chem+Biol%22%5BJournal%5D)">Transcriptional regulation of living materials via extracellular electron transfer.</a> Nat Chem Biol. 20 (10), 1329-1340 (2024).</li>
<li>Cao, Y. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+synthetic+plasmid+toolkit+for+Shewanella+oneidensis+MR-1%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Microbiol%22%5BJournal%5D)">A synthetic plasmid toolkit for Shewanella oneidensis MR-1.</a> Front Microbiol. 10, 410(2019).</li>
<li>Mehes, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+microbial+electrochemical+transistor+monitoring+extracellular+electron+transfer%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Sci%22%5BJournal%5D)">Organic microbial electrochemical transistor monitoring extracellular electron transfer.</a> Adv Sci. 7 (15), 2000641(2020).</li>
<li>Gao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+hybrid+transistor+with+transcriptionally+controlled+computation+and+plasticity%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">A hybrid transistor with transcriptionally controlled computation and plasticity.</a> Nat Commun. 15 (1), 1598(2024).</li>
<li>Yoo, B., Dodabalapur, A., Lee, D. C., Hanrath, T., Korgel, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Germanium+nanowire+transistors+with+ethylene+glycol+treated+poly%283%2C4-ethylenedioxythiophene%29%3A+poly%28styrene+sulfonate%29+contacts%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Phys+Lett%22%5BJournal%5D)">Germanium nanowire transistors with ethylene glycol treated poly(3,4-ethylenedioxythiophene): poly(styrene sulfonate) contacts.</a> Appl Phys Lett. 90 (7), 072106(2007).</li>
<li>Tahernia, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+96-well+high-throughput%2C+rapid-screening+platform+of+extracellular+electron+transfer+in+microbial+fuel+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Biosens+Bioelectron%22%5BJournal%5D)">A 96-well high-throughput, rapid-screening platform of extracellular electron transfer in microbial fuel cells.</a> Biosens Bioelectron. 162, 112259(2020).</li>
<li>Ainla, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Open-source+potentiostat+for+wireless+electrochemical+detection+with+smartphones%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Open-source potentiostat for wireless electrochemical detection with smartphones.</a> Anal Chem. 90 (10), 6240-6246 (2018).</li>
<li>Rowe, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CheapStat%3A+an+open-source%2C+%26%2334%3Bdo-it-yourself%26%2334%3B+for+analytical+and+educational+applications%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">CheapStat: an open-source, &#34;do-it-yourself&#34; for analytical and educational applications.</a> PLoS One. 6 (9), e23783(2011).</li>
<li>Salyk, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+electrochemical+transistor+microplate+for+real-time+cell+culture+monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Scil%22%5BJournal%5D)">Organic electrochemical transistor microplate for real-time cell culture monitoring.</a> Appl Scil. 7 (10), 998(2017).</li>
<li>Zhao, F. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light-induced+patterning+of+electroactive+bacterial+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Acs+Synth+Biol%22%5BJournal%5D)">Light-induced patterning of electroactive bacterial biofilms.</a> Acs Synth Biol. 11 (7), 2327-2338 (2022).</li>
<li>Tan, S. T. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operation+mechanism+of+organic+electrochemical+transistors+as+redox+chemical+transducers%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Chem%22%5BJournal%5D)">Operation mechanism of organic electrochemical transistors as redox chemical transducers.</a> J Mater Chem. 9 (36), 12148-12158 (2021).</li>
<li>White, S. P., Dorfman, K. D., Frisbie, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operating+and+sensing+mechanism+of+electrolyte-gated+transistors+with+floating+gates%3A+Building+a+platform+for+amplified+biodetection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phys+Chem%22%5BJournal%5D)">Operating and sensing mechanism of electrolyte-gated transistors with floating gates: Building a platform for amplified biodetection.</a> J Phys Chem. 120 (1), 108-117 (2016).</li>
<li>Huang, B., Gao, S., Xu, Z., He, H., Pan, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+functional+mechanisms+and+application+of+electron+shuttles+in+extracellular+electron+transfer%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The functional mechanisms and application of electron shuttles in extracellular electron transfer.</a> Curr Microbiol. 75 (1), 99-106 (2018).</li>
<li>Light, S. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+flavin-based+extracellular+electron+transfer+mechanism+in+diverse+Gram-positive+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A flavin-based extracellular electron transfer mechanism in diverse Gram-positive bacteria.</a> Nature. 562 (7725), 140-144 (2018).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>3-oxohexanoyl-homoserine lactone&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>anhydrotetracycline hydrochloride&nbsp;</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>casamino acids&nbsp;</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ethylene glycol&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>watervrij 99,8%,&nbsp;</td></tr><tr><td>HEPES buffer solution&nbsp;</td><td>VWR</td><td></td><td>1 M in water, pH = 7.3</td></tr><tr><td>isopropyl &szlig;-D-1-thiogalactopyranoside&nbsp;</td><td>Teknova</td><td></td><td></td></tr><tr><td>kanamycin sulfate&nbsp;</td><td>Growcells</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Magnesium(II) sulfate heptahydrate&nbsp;</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PEDOT:PSS waterige suspensie&nbsp;</td><td>Heraeus Epurio LLC</td><td>Clevios PH1000</td><td></td></tr><tr><td>Potassium phosphate dibasic&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Potassium phosphate monobasic</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Potentiostat&nbsp;</td><td>PalmSens BV</td><td>MultiPalmSens4</td><td></td></tr><tr><td>Kwarts microscoopglazen&nbsp;</td><td>AdValue&nbsp;</td><td>FQ-S-003</td><td></td></tr><tr><td>Kwarts microscoopglazen&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sodium chloride&nbsp;</td><td>VWR</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sodium DL-lactaat&nbsp;</td><td>TCI</td><td></td><td>60% in water</td></tr><tr><td>Sodium fumaraat&nbsp;</td><td>VWR</td><td></td><td>98%</td></tr><tr><td>Zwavelzuur&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td>95,0%-98,0%</td></tr><tr><td>Tweedelig silikonen elastomeer&nbsp;</td><td>Electron Microscopy Sciences</td><td>Sylgard184</td><td></td></tr><tr><td>Wolfe's Trace Mineral Mix&nbsp;</td><td>ATCC</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

vertalen van extracellulaire elektronenoverdrachtsactiviteiten met organische elektrochemische transistors

Translating Extracellular Electron Transfer Activities with Organic Electrochemical Transistors

Vertalen van extracellulaire elektronenoverdrachtsactiviteiten met organische elektrochemische transistors

Extracellular electron transfer (EET) is a process through which certain microorganisms can transfer electrons across their cell membranes to external ...

translating-extracellular-electron-transfer-activities-with-organic

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bio-engineering

De organische elektrochemische transistor is geïntegreerd met levende cellen en gebruikt om te controleren ion flux in de maag epitheliale barrière. In deze studie, een toename ionenflux betrekking tot verstoring van tight junctions, geïnduceerd door de aanwezigheid van calcium chelator EGTA (ethyleenglycol-bis (beta-aminoethylether)-N, N, N ', N'-tetra azijnzuur zuur), gemeten.

Sensing van Barrier weefselverstoring met een Organic elektrochemische Transistor

Een protocol voor het meten van de elektrische geleiding van levende micro-organismen biofilms fysiologisch relevante voorwaarden wordt gepresenteerd.

Karakterisering van elektronentransport via levende Biofilms

Het doel van dit protocol is spectrophotometrically trans-plasma membraan elektronentransport met behulp van extracellulaire elektronen acceptoren controleren en analyseren van enzymatische interacties die bij deze extracellulaire elektronen acceptoren optreden kunnen.

Meten van Trans-Plasma membraan elektronentransport door C2C12 Myotubes

Hier presenteren we een protocol van geheel-cel elektrochemische experimenten te bestuderen van de bijdrage van proton vervoer aan het tarief van extracellulaire elektronentransport via de buitenmembraan cytochromes complex in Shewanella oneidensis heer-1.

Elektrochemische detectie van Deuterium kinetisch-isotoopeffect op extracellulaire elektronentransport in Shewanella oneidensis heer-1

Hier presenteren we het fabricageprotocol van een organisch ladingsgemoduleerd veldeffecttransistor (OCMFET) -gebaseerd apparaat voor in vitro cellulaire interfacing. Het apparaat, een micro OCMFET-array genaamd, is een flexibel, goedkoop en referentieloos apparaat, dat de monitoring van de elektrische en metabole activiteiten van elektroactieve celculturen mogelijk maakt.

In vitro Multiparametrische cellulaire analyse door micro organische lading-gemoduleerde veldeffect transistorarrays

Hier presenteren we een protocol voor het karakteriseren van gemedieerde extracellulaire elektronenoverdracht (EET) in melkzuurbacteriën met behulp van een bio-elektrochemisch systeem met drie elektroden en twee kamers. We illustreren deze methode met Lactiplantibacillus plantarum en de redoxmediator 1,4-dihydroxy-2-naftoïnezuur en geven een grondige beschrijving van de elektrochemische technieken die worden gebruikt om gemedieerde EET te evalueren.

Karakterisering van gemedieerde extracellulaire elektronenoverdracht in melkzuurbacteriën met een bio-elektrochemisch systeem met drie elektroden en twee kamers

Er wordt een basisprotocol beschreven voor het vervaardigen van melanine/PEDOT: PSS organische elektrochemische transistors (OECT's) met hoge transconductantie met behulp van spuitcoating. De methode maakt nauwkeurige controle mogelijk over de afzetting van de film, de dikte en de morfologie, waardoor reproduceerbare apparaten worden geboden voor duurzame en schaalbare bio-elektronische toepassingen.

Gespoten melanine/PEDOT: PSS-films voor duurzame organische elektrochemische transistors

"E-DNA" sensoren, reagentless hebben elektrochemische biosensoren die goed presteren, zelfs wanneer direct uitgedaagd in het bloed en andere complexe matrices, aangepast aan de detectie van een breed scala van nucleïnezuur, eiwitten en kleine moleculen analyten. Hier presenteren we een algemene procedure voor de fabricage en het gebruik van dergelijke sensoren.

Fabricatie van elektrochemische-DNA Biosensoren voor de Reagentless detectie van nucleïnezuren, eiwitten en kleine moleculen

In dit artikel wordt de bouw van een multiplex microneedle-gebaseerde sensor. Het apparaat wordt ontwikkeld in situ bemonstering en elektrochemische analyse van meerdere analyten in een snelle en selectief. We zien de klinische geneeskunde en biomedische onderzoek wordt gebruik gemaakt van deze microneedle op basis van sensoren.

Holle microneedle-gebaseerde sensor voor multiplexverzending transdermale Elektrochemische Sensing

We beschrijven een elektrochemische sensor bepalingsmethode voor snelle bacteriële detectie en identificatie. De bepaling omvat een sensor-array gefunctionaliseerd met DNA oligonucleotide capture probes voor ribosomaal RNA (rRNA) species-specifieke sequenties. Sandwich hybridisatie van doelwit rRNA met de invangingsprobe en een mierikswortel peroxidase-linked DNA-oligonucleotide probe detector produceert een meetbare amperometrisch stroom.

Bacteriële Detection &amp; Identification gebruiken elektrochemische sensoren

Leer hoe organische elektrochemische transistors extracellulaire elektronenoverdracht van Shewanella oneidensis omzetten in meetbare elektrische signalen. Deze methode biedt robuuste, gevoelige detectie voor bio-elektronische toepassingen.

Vertalen van extracellulaire elektronenoverdrachtsactiviteiten met organische elektrochemische transistors

Meer video's verkennen