Fizyolojik olarak ilgili koşullar altında yaşayan mikrobiyal biyofilmler elektriksel iletkenlik ölçüm için bir protokol sunulmuştur.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Elektron taşıma yaşayan biyofilmler ile karakterize
Bu makalede
Özet
Özet
Burada biz elektrokimyasal perdeleme yöntemini elektrot-yetiştirilen mikrobiyal biyofilmler fizyolojik ilgili koşullar altında elektriksel iletkenlik karakterize etmek için kullanılan göstermektedir. 1 bu ölçümler kaynağı kullanılarak sulu ortamda yaşayan biyofilmler üzerinde gerçekleştirilen ve elektrotlar cam yüzeyi interdigitated elektrot (IDA) dizi olarak adlandırılan özel bir yapılandırma desenli drenaj. Bir biyofilm drenaj ve kaynak bağlama boşluğu arasında uzanan büyüyor. Potansiyeller için elektrotlar (ES ve ED) için geçerli olan bir kaynak tüketen akım (ıSD) aracılığıyla elektrot arasındaki biyofilm oluşturma. Elektriksel iletkenlik kapısı potansiyel üzerinde bağımlılık (kaynak ve drenaj potansiyelleri, EG ortalama = [ED + ES] / 2) sistematik olarak kapıyı potansiyel değiştirme ve elde edilen kaynak tüketen ölçme tarafından belirlenir geçerli. İletkenlik kapıya potansiyel bağımlılık mekanik soruşturma altında belirli biyofilm elektriksel iletkenlik temel hücre dışı elektron taşıma işlemi hakkında bilgi sağlar. Burada açıklanan elektrokimyasal gating ölçüm yöntemiyle alan doğrudan M. S. Wrighton2,3 ve meslektaşları ve R. W. Murray4,5,6 ve meslektaşları tarafından kullanılan tarih ince film iletken polimerler araştırmak için 1980's.
Giriş
Hücre dışı elektron taşıma (EET) elektron hücre içi metabolik süreçleri ve çözünmez elektron alıcısı veya doğal mineraller arasında değişen hücre dışında bulunan bağışçılar arasında taşımak bazı mikroorganizmalar sağlayan bir süreçtir elektrotlar. Bazı durumlarda, EET mikroorganizmaların elektrot yüzeylerinde hangi hücreleri elektrot ile doğrudan temas halinde değil hala bu bir metabolik elektron alıcısı veya donör olarak kullanabilir, elektriksel olarak iletken çok hücreli kalın biyofilmler oluşturmak sağlar. Böyle biyofilmler elektrot katalizörler mikrobiyal electrosynthesis, kirletici algılama/kaldırma ve Uzaktan enerji üretimi ve depolama,7....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. interdigitated elektrot dizi (IDA) hazırlık
- Piyasada bulunan Ida nonconductive substrat desenli elektrotlar elde etmek veya onları sentez standart tekniğinde yöntemleri kullanarak. 28
Not: IDA boyutları ve/veya malzemeleri farklı deneyler için istenen koşullara göre değiştirilebilir. Idas kullanılan burada ticari olarak elde edilen ve iki interdigitated altın microelectrodes büyük elektrot pedleri dizinin ters ucunda bağlı bir cam alt katman üzerinde desenli ibaretti. Elektrotlar büyük kişi yastıkları bağlama otobüs hatları ince yalıtım malzeme ile kaplı iken elektrotlar maruz kalır. Idas kullanılan burada iki oluşmaktadır setle....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Idas kablolu, yalıtımlı ve iki elektrot birbirinden (Şekil 1) elektriksel olarak yalıtılmış emin olmak için test edilmiştir. Reaktörler, G. sulfurreducensile aşılanmış, monte ve bir biyofilm elektrot arasındaki boşluğu köprü kadar inkübe. G. sulfurreducens biyofilm dizi kapsayan için görsel olarak görülebilir. Diğer biyofilmler iki elektrot elektrikle bağlı olmadığını görmek için bir elektrokimyasal gating ölçümleri yapmak araştırmacı gerekt.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Ida kurulumu sırasında bu değiştirmek benSD EG eğrisi ve hatalı sonuçlar ve yorumlara neden olabilir gibi kaynak ve drenaj birlikte elektrokimyasal gating ölçümleri önce kısa devre değil olduğunu test etmek için önemlidir. Öyle ki doğrusal olarak VSD bağımlı ve bağımsız olarak v geçerli VSD ve v seçmek için önemlidir. Yoksa, yukarıda açıklanan denklemler iletkenlik hesaplamak için kullanılan olamaz.
En az iki arka plan akımları olarak kabul ve yürütü.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar ifşa gerek yok.
Teşekkürler
M.D.Y, S.M.G-s ve L.M.T. Office deniz araştırma (Ödülü #N0001415WX01038 ve N0001415WX00195), deniz araştırma laboratuvarı ve deniz araştırma laboratuvarı Nanobilimler Enstitüsü kabul; M.Y.E.-N. ABD bölümü, enerji Grant DE-FG02-13ER16415 tarafından desteklenir.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| IDA'lar | CH Instruments | 012125 | ALS-Japonya tarafından üretilmiştir; CH Instruments tarafından satılmaktadır |
| Tel | Digikey | W7-ND | |
| İletken gümüş epoksi | Elektron mikroskobu bilimleri | 12670-EE | |
| Yalıtım malzemesi | 3M | 2131-B | Scotchast alev geciktirici bileşik |
| 15 mL konik santrifüj tüpü | VWR | 89004-368 | |
| 21g iğne | VWR | BD-305165 | |
| 5 mL pipet uçları | VWR | 82018-842 | |
| 5 mL pipetleyici | VWR | 89079-976 | |
| Tatlı su ortamı bileşenleri | Sigma Aldrich | Tüm standart laboratuvar kimyasalları | |
| Amonyum klorür | |||
| & Sodyum fosfat monobazik | |||
| Sodyum bikarbonat | |||
| Yapay deniz suyu ortamı bileşenleri | Sigma Aldrich | Tüm standart laboratuvar kimyasalları | |
| Sodyum klorür | |||
| ve nbsp; Magnezyum klorür hekzahidrat | |||
| Magnezyum sülfat heptahidrat | |||
| Potasyum klorür | |||
| Sodyum bikarbonat | |||
| ve nbsp; Kalsiyum klorür dihidrat | |||
| Amonyum klorür | |||
| & Potasyum fosfat dibazik | |||
| Ag / AgCl referans elektrodu | Basi | MF-2079 | |
| Grafit çubuk sayaç elektrodu | Elektron mikroskobu bilimleri | 70230 | |
| Devridaim su banyosu | Thermo Scientific | 152-5256 | |
| Bipotentiostat | Çam Aletleri | WD-20 | http://www.voltammetry.net/pine/aftermath/user |
| Karıştırma çubukları | VWR | 58947-114 | |
| G. sulfurreducens kültür | ATCC | 51573 | |
| Ceketli reaktör | Çam Aletleri | RRPG085 |
Kaynaklar
- Boyd, D. A., et al. Biofilms in Bioelectrochemical Systems. , John Wiley & Sons, Inc. 177-210 (2015).
- Natan, M. J., Wrighton, M. S. Chemically modified microelectrode arrays. Prog Inorg Chem. 7, 391-494 (1990).
- Paul, E. W., Ricco, A. J., Wrighton, M. S. Resistance of polyaniline films as a function of electroc....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
