Name: Elektron taşıma yaşayan biyofilmler ile karakterize (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-01T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 52 s
Description: Öğrenin, mikrobiyal biyofilmlerde elektron taşıma mekanizmalarını incelemek için interdijital elektrotlarla iletkenlik ölçümü yapmayı. Bu yöntem, yüksek sinyal-gürültü oranı sağlayarak canlı malzemelerde in situ akım analizi sunar.

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

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.

1. interdigitated elektrot dizi (IDA) hazırlık
<ol><li>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 setleri 10 µm çapında ve 2 mm kadar altın elektrot grup (kaynak ve drenaj) aralıklı 5 mikron ayrı bir düz cam yüzeye desenli. Idas kullanılan burada 65 elektrot çiftleri (130 Toplam interdigitated bantları) vardı. Alternatif bantları elektrot pedleri dizinin ters ucunda bağlı.</li>
	<li>Tel ve Ida izole<ol>
<li>Bir tel iletken gümüş epoksi kullanarak her büyük elektrot pad iliştirin.<ol>
<li>Karıştırıcı çubuk veya pipet ucu ile kullanılan belirli epoksi için (talimatlar üreticisi tarafından değişiklik) üreticinin yönergelerine uygun iletken epoksi hazırlayın.</li>
			<li>Bir tel altın her pad, laboratuvar bant kullanarak yerde güvenli yerleştirin. Tel ve yastık karıştırıcı çubuk veya pipet ucu kullanarak gümüş epoksi ile kapağı.</li>
			<li>Dikkatle tedavi için 1 h 80 ° C fırında taşımanız veya üreticisinin önerileri için kullanılan belirli iletken gümüş epoksi tedavi temel.</li>
			<li>Epoksi tedaviler sonra telin ucunda ve yastıkları arasında elektrik bağlantısını sağlamak için bir multimetre kullanın. Tel ve paneli arasında direnç &lt; 5 Ω olmalıdır. Ayrıca, multimetre bu dizi kısa gibi hiçbir iletken epoksi birden fazla elektrot pedleri, bağlandığını doğrulamak için kullanın. İletken epoksi birden çok müşteri adayları bağlanırsa, müşteri adaylarını belirlemek için bir katip kullanın.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Epoxied bağlantı bağlantı bir termal, elektrik ve su geçirmez malzeme yalıtım ile kaplama tarafından izole. Ateşe dayanıklı poliüretan reçine kez uygundur.<ol>
<li>15 mL konik santrifüj tüpü (, yaklaşık 2.5 mL işareti) ucu yalıtım malzeme için bir kalıp olarak kaldırın. İki küçük delik içinde belgili tanımlık dip 21 g iğne kullanarak aracılığıyla çıkıntı teller için yapmak.</li>
			<li>Ida kalıp ve kalıp dibindeki deliklerden teller takın.</li>
			<li>Özel yalıtım malzemesi hazır olun. Elde edilen özel reçine ile sağlanan yönergeleri izleyin.</li>
			<li>Böylece gümüş epoksi tamamen yalıtkan kalıp içine pipette (~2.5 mL) kaplı ve üreticisinin teknik özelliklerine kurumasını sağlar.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. elektrokimyasal reaktör kurulum, test etme ve aşılama
<ol><li>Elektrokimyasal hücre kadar ayarla.<ol>
<li>Ida, sayaç elektrot ve referans elektrot elektrokimyasal hücre yerleştirin. Not: tüm elektrotlar sığacak sürece kullanılan elektrokimyasal reaktör yaygın olarak değişebilir. Referans elektrot çalışma elektrot olabildiğince yakın olarak reaktör pratik sınırlarını verilmelidir bir noktadır. Burada, çalışma elektrotlar referans elektrot ~ 2-3 cm ile bir tek odası reaktör kullanırız. Ayrıca, sayaç elektrot içinde belgili tanımlık sistem sınırlama değil emin olmak için çalışma elektrot daha büyük olmalıdır.</li>
		<li>Eğer saf bir kültürü ile çalışma, reaktör içinde sayaç elektrot ile sterilize. 10 dakika ve 10 dakika süreyle steril deiyonize su içinde 5 için çamaşır suyu daldırma BESİNDE sterilize etmek için çamaşır suyu içinde ıslatarak referans elektrot sterilize 10 için steril deiyonize su tarafından takip s s önce reaktörün içine ekleme.</li>
		<li>Elektrokimyasal hücre steril orta biyofilm büyüme için uygun ile doldurun. G. sulfurreducens17,18için temiz su orta fumarat hariç olmak üzere kullanın. MCL biocathode için9 yapay deniz suyu orta kullanın. 9
</li>
		<li>Elektrotlar bir bipotentiostat bağlayın. Bir Ida elektrot çalışma kurşun 1, çalışma kurşun 2 diğer Ida elektrot, referans müşteri adayıyla referans elektrot ve sayaç elektrot sayaç adayına bağlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Elektrokimyasal Idas test. Not: Bu testin ana amacı iki elektrot elektriksel olarak yalıtılmış olduğundan emin hale getirmektir. Tüm elektrokimyasal teknikler bipotentiostat denetlemek için kullanılan yazılım mevcuttur.<ol>
<li>Ida düzgün bir bipotentiostat kullanarak emin olmak için kontrol iletkenlik testleri (önce biyofilm büyüme) gerçekleştirin.<ol>
<li>Elektroda 1 dk. için açık devre olasılığını ölçüsü. Not: bazı aletleri üzerinde açık devre potansiyel galvanostatic koleksiyon programı kullanarak ve mevcut 0 olarak ayarlayarak elde etmeliyim anne.</li>
			<li>Açık devre olasılığını ölçüsü 20 mV/s elektrot 1 0,2 V +0.6 V için arasında (SHE) vs üzerinde döngüsel voltammetry getirirken elektrot 2. Not: Arzu edilirse diğer sınırları ve tarama oranları CV için kullanılabilir. Ancak, hidrojen veya oksijen üretiminde sonuçlanacaktır potansiyelleri kaçının.</li>
			<li>Açık devre potansiyel elektrot 2 ölçülen elektrot 1 potansiyelini potansiyostat yazılımını kullanarak CV sırasında ayna değil doğrulayın. Not: Elektrot 2 açık devre potansiyelini değişebilir ama elektrot 1 potansiyelini bağımsız olmalıdır.</li>
			<li>2.2.1.1 2.2.1.3 aracılığıyla denetim dışında elektrot 2 ve elektrot 1 açık devre olasılığını ölçüsü potansiyelini tamamlayana.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Çalışma elektrot potansiyeli bipotentiostat yazılımını kullanarak ilgili electroactive biyofilm istenilen büyüme potansiyelini ayarlayın. Örneğin, 0,5 V (SHE) vs Geobacter sulfurreducens veya +0.31 V biocathode MCL için (o) vs için kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>İlgili electroactive biyofilm büyümek<ol>
<li>Bir hisse senedi kültür/zenginleştirme standart aseptik mikrobiyolojik yöntemlerle istenilen mamüllerinin etkin mikroorganizmaların gelen elektrokimyasal reaktör aşılamak. 1: 20'si standart testler için aşılamak oranı (inoculum reaktör birim için) bir OD600 = 0.5 kültür.</li>
		<li>Karıştırma istenen seviyeye (~ 200 devir/dakika) ve kuluçka makinesi reaktöre set / su banyosu istenilen sıcaklığa faiz biyofilm büyüme koşula dayanarak. G. sulfurreducensiçin 30 ° C en uygun büyüme için kullanın.</li>
		<li>Biyofilm köprü iki elektrot ayıran boşluğu kadar ilgi microorganism(s) belirli gereksinimleri temel alarak sistem kuluçkaya. Sabit G. sulfurreducens biyofilm, ~ 7-10 gün kuluçkaya. MCL biocathode için ~ 7 gün kuluçkaya. Her durumda da sıcaklığı 30 ° C'de kontrol</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. elektrokimyasal gating deneyler
<ol><li>Perdeleme ölçümler için mevcut potansiyel bağımlılığı belirlemek için kullanılan deneysel parametreleri seçin.
	<ol>
<li>Ida kapısı potansiyel (EG) eğrisi sistemi için karşı yürütülen akım (ıSD) elde etmek için uygulanan kapısı potansiyelleri aralığını belirlemek. Not: Muayene kapısı potansiyelleri aralığını tüm potansiyelleri mümkün redoks aktivitesiyle kapsamalıdır. Faiz sistemi hakkında hiçbir bilgi varsa, geniş potansiyel bir Aralık +0.6 V o vs. için kullanılan (-0.55) olmalıdır. Bir deneme yanılma yaklaşım altında eğitim sistemine göre aralığı ince ayar yapmak için kullanılabilir. Kapı potansiyel olarak tanımlanır: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/54671/54671eq1.jpg"> Burada ED drenaj elektrot potansiyeli ve ES Kaynak elektrot potansiyelidir. Kapı potansiyelleri kullanılan çeşitli ilgi belirli sisteminin sınırlamaları ve gereksinimleri tarafından sınırlanır. 18 Not: Bu işlemler biyofilm zarar verebilir gibi oksijen ve hidrojen evrime neden olur kaynak ve drenaj potansiyelleri kaçınılmalıdır.</li>
		<li>İtici güç kaynak film drenaj ile elektron taşıma için kullanılacak olan kaynak tüketen voltaj (VSD) belirlemek. Kaynak tüketen gerilim olarak tanımlanır: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/54671/54671eq2.jpg"> Not: BenSD VSDile doğrusal olarak ölçeklendirir böylece kaynak tüketen gerilim yeterince küçük olmalıdır. 17
</li>
		<li>Hangi EG doğrusal olarak benSD bağımsızdır, böylece sistem kararlı duruma her gate potansiyel için olmak yaklaşık zamanla değişti bir tarama hızı (v) seçin. Not: Tarama hızı az 0.002 V/s kez biyolojik sistemleri için kullanılır. 29 , 30
</li>
		<li>Perdeleme ölçümleri gerçekleştirmek için bipotentiostat yazılımı kurar (Yani kapıyı potansiyel süpürme) seçili aralığında seçili kaynak tüketen gerilim ve yukarıdaki önemli noktalara göre istenen tarama hızı. Not: G. sulfurreducens,17,19 EG kullanarak önceki gating ölçüleri için 0,6 V (o), vs için-0.55 V = VSD = 0,01 V veya 0,1 V, v = 0,001 V/s. Biocathode MCL, EG için 0.7 V (o), vs için 0,25 V = VSD = 0,002 V, v = 0,0002 V/s.<ol>
<li>Ayrıca, bir temel ölçüm VSD ile gerçekleştirmek 0.000 V (yani, aynı anda alınan her bireysel elektrot, CV) = adım 3.1.3 seçilen aynı v.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Perdeleme ölçümleri (olmadan çözünür elektron donör veya alıcısı) ciro koşul ve koşullar altında her iki ciro (çözünür elektron donör veya alıcısı mevcut ile) 3.1.4 kullanarak gerçekleştirin. Not: ölçüler oksidasyon veya azaltma için hücre metabolizması, çözünen bileşikler tarafından gizlenmiş değil çünkü benzer sonuçlar ne olursa olsun durumu sonra kullanıldığı alınmalıdır ciro koşulları avantajlı olmakla birlikte arka plan akımları (3.1.8 içinde ayrıntılı) çıkarılarak.<ol>
<li>Ciro koşullar aynı reaktör orta kullanılan elektrot bakteriyel büyüme için kullanarak elde. Bu orta asetat, G. sulfurreducens,17 veya alıcısı, Biocathode MCL için oksijen gibi için gibi bir çözünür elektron verici içerir.</li>
			<li>Cirosu olmayan koşullar çözünür elektron donör veya alıcısı dışında elektrot, bakteriyel büyüme için kullanılan aynı reaktör orta yaparak elde etmek. Potansiyostat kapalıdır olduktan sonra orta aseptik kaldırın ve anodik sistemleri için elektron verici veya katodik sistemler alıcısı olmadan taze ortamda ekleyin. Alternatif olarak, yavaş yavaş nonturnover koşulları için istenen orta orta yerine sürekli akış sistemi ayarlanabilir. Not: sistem ~ % 15 CO2</li></ol></li><li><li> <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/54671/54671eq3.jpg"> <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/54671/54671eq4.jpg"></li><li></li><li></li></ol></li><li><ol><li> </li><li><ol><li></ol></li><li><ol><li> </li><li> </li><li></ol></li><li> <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/54671/54671eq5.jpg"> <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/54671/54671eq6.jpg"> </li></ol></li></ol>

<ol><li>Boyd, D. A., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBoyd%2C+DA+%22Biofilms+in+Bioelectrochemical+Systems%22">Biofilms in Bioelectrochemical Systems</a>. , John Wiley & Sons, Inc. 177-210 (2015).</li>
<li>Natan, M. J., Wrighton, M. S. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/9780470166383.ch6/summary">Chemically modified microelectrode arrays.</a> Prog Inorg Chem. 7, 391-494 (1990).</li>
<li>Paul, E. W., Ricco, A. J., Wrighton, M. S. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100254a028">Resistance of polyaniline films as a function of electrochemical potential and the fabrication of polyaniline-based microelectronic devices.</a> J Phys Chem-US. 89, 1441-1447 (1985).</li>
<li>Dalton, E. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/030101049080026T">Charge transport in electroactive polymers consisting of fixed molecular redox sites.</a> Chem Phys. 141, 143-157 (1990).</li>
<li>Chidsey, C. E. D., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electroactive+Polymers+and+Macromolecular+Electronics%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Electroactive Polymers and Macromolecular Electronics.</a> Science. 231, 25-31 (1986).</li>
<li>Chidsey, C. E. D., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100398a051">Redox capacity and direct current electron conductivity in electroactive materials.</a> J Phys Chem-US. 90, 1479-1484 (1986).</li>
<li>Gregoire, K. P., Glaven, S. M., Hervey, J., Lin, B., Tender, L. M. <a target="_blank" href="http://jes.ecsdl.org/content/161/13/H3049.full">Enrichment of a High-Current Density Denitrifying Microbial Biocathode.</a> J Electrochem Soc. 161, H3049-H3057 (2014).</li>
<li>Siegert, M., Yates, M. D., Spormann, A. M., Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acssuschemeng.5b00367">Methanobacterium dominates biocathodic Archaeal communities in methanogenic microbial electrolysis cells.</a> ACS Sus Chem Eng. 3, 1668-1676 (2015).</li>
<li>Wang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+previously+uncharacterized%2C+nonphotosynthetic+member+of+the+Chromatiaceae+is+the+primary+CO2-fixing+constituent+in+a+self-regenerating+biocathode%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">A previously uncharacterized, nonphotosynthetic member of the Chromatiaceae is the primary CO2-fixing constituent in a self-regenerating biocathode.</a> Appl Environ Microbiol. 81, 699-712 (2015).</li>
<li>Marshall, C. W., Ross, D. E., Fichot, E. B., Norman, R. S., May, H. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+Operation+of+Microbial+Electrosynthesis+Systems+Improves+Acetate+Production+by+Autotrophic+Microbiomes%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">Long-term Operation of Microbial Electrosynthesis Systems Improves Acetate Production by Autotrophic Microbiomes.</a> Environ Sci Technol. 47, 6023-6029 (2013).</li>
<li>Strik, D. P. B. T. B., Picot, M., Buisman, C. J. N., Barrière, F. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/elan.201200358/full">pH and Temperature Determine Performance of Oxygen Reducing Biocathodes.</a> Electroanalysis. 25, 652-655 (2013).</li>
<li>Strycharz, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reductive+dechlorination+of+2-chlorophenol+by+Anaeromyxobacter+dehalogenans+with+an+electrode+serving+as+the+electron+donor%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Microbiol+Report%22%5BJournal%5D)">Reductive dechlorination of 2-chlorophenol by Anaeromyxobacter dehalogenans with an electrode serving as the electron donor.</a> Environ Microbiol Report. 2, 289-294 (2010).</li>
<li>Yates, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.estlett.7b00335">Microbial Electrochemical Energy Storage and Recovery in a Combined Electrotrophic and Electrogenic Biofilm.</a> Environ Sci Technol Lett. 4, 374-379 (2017).</li>
<li>Tender, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harnessing+microbially+generated+power+on+the+seafloor%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Harnessing microbially generated power on the seafloor.</a> Nature Biotechnology. 20, 821-825 (2002).</li>
<li>Yates, M. D., Siegert, M., Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319914022733">Hydrogen evolution catalyzed by viable and non-viable cells on biocathodes.</a> Int J Hydrogen Energ. 39, 16841-16851 (2014).</li>
<li>Fokina, O., Eipper, J., Winandy, L., Kerzenmacher, S., Fischer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+the+performance+of+a+biofuel+cell+cathode+with+laccase-containing+culture+supernatant+from+Pycnoporus+sanguineus%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresource+Technol%22%5BJournal%5D)">Improving the performance of a biofuel cell cathode with laccase-containing culture supernatant from Pycnoporus sanguineus.</a> Bioresource Technol. 175, 445-453 (2015).</li>
<li>Yates, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermally+activated+long+range+electron+transport+in+living+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Chem+Chem+Phys%22%5BJournal%5D)">Thermally activated long range electron transport in living biofilms.</a> Phys Chem Chem Phys. 17, 32564-32570 (2015).</li>
<li>Yates, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+conductivity+of+living+Geobacter+sulfurreducens+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nano%22%5BJournal%5D)">Measuring conductivity of living Geobacter sulfurreducens biofilms.</a> Nat Nano. 11, 910-913 (2016).</li>
<li>Snider, R. M., Strycharz-Glaven, S. M., Tsoi, S. D., Erickson, J. S., Tender, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-range+electron+transport+in+Geobacter+sulfurreducens+biofilms+is+redox+gradient-driven%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+USA%22%5BJournal%5D)">Long-range electron transport in Geobacter sulfurreducens biofilms is redox gradient-driven.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 109, 15467-15472 (2012).</li>
<li>Strycharz-Glaven, S. M., Snider, R. M., Guiseppi-Elie, A., Tender, L. M. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2011/ee/c1ee01753e">On the electrical conductivity of microbial nanowires and biofilms.</a> Energ Environ Sci. 4, 4366-4379 (2011).</li>
<li>Malvankar, N. S., Tuominen, M. T., Lovley, D. R. <a target="_blank" href="https://www.tib.eu/en/search/id/BLSE%3ARN307893550/Comment-on-On-electrical-conductivity-of-microbial/">Comment on "On electrical conductivity of microbial nanowires and biofilms" by S. M. Strycharz-Glaven, R. M. Snider, A. Guiseppi-Elie and L. M. Tender, Energy Environ. Sci., 2011, 4, 4366.</a> Energy Environ. Sci. 5, 6247-6249 (2012).</li>
<li>Malvankar, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunable+metallic-like+conductivity+in+microbial+nanowire+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Tunable metallic-like conductivity in microbial nanowire networks.</a> Nat Nanotechnol. 6, 573-579 (2011).</li>
<li>Strycharz-Glaven, S. M., Tender, L. M. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/ee/c2ee03056j/">Reply to the 'Comment on "On electrical conductivity of microbial nanowires and biofilms"' by N. S. Malvankar, M. T. Tuominen and D. R. Lovley, Energy Environ. Sci., 2012, 5.</a> Energy Environ. Sci. 5, 6250-6255 (2012).</li>
<li>Strycharz-Glaven, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/celc.201402168/abstract">Electron Transport through Early Exponential-Phase Anode-Grown Geobacter sulfurreducens Biofilms.</a> Chem Electro Chem. 1, 1957-1965 (2014).</li>
<li>Chidsey, C. E., Feldman, B. J., Lundgren, C., Murray, R. W. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ac00294a026">Micrometer-spaced platinum interdigitated array electrode: fabrication, theory, and initial use.</a> Anal Chem. 58, 601-607 (1986).</li>
<li>Li, C., Lesnik, K. L., Fan, Y., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Redox+Conductivity+of+Current-Producing+Mixed+Species+Biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22PLOS+ONE%22%5BJournal%5D)">Redox Conductivity of Current-Producing Mixed Species Biofilms.</a> PLOS ONE. 11, e0155247(2016).</li>
<li>Malvankar, N. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tunable+metallic-like+conductivity+in+microbial+nanowire+networks%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Nano%22%5BJournal%5D)">Tunable metallic-like conductivity in microbial nanowire networks.</a> Nat Nano. 6, 573-579 (2011).</li>
<li>Ing, N. L., Nusca, T. D., Hochbaum, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Geobacter+sulfurreducens+pili+support+ohmic+electronic+conduction+in+aqueous+solution%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Chem+Chem+Phys%22%5BJournal%5D)">Geobacter sulfurreducens pili support ohmic electronic conduction in aqueous solution.</a> Phys Chem Chem Phys. 19, 21791-21799 (2017).</li>
<li>Fricke, K., Harnisch, F., Schröder, U. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2008/EE/B802363H">On the use of cyclic voltammetry for the study of anodic electron transfer in microbial fuel cells.</a> Energ Environ Sci. 1, 144-147 (2008).</li>
<li>Marsili, E., Rollefson, J. B., Baron, D. B., Hozalski, R. M., Bond, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+biofilm+voltammetry%3A+direct+electrochemical+characterization+of+catalytic+electrode-attached+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Environ+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Microbial biofilm voltammetry: direct electrochemical characterization of catalytic electrode-attached biofilms.</a> Appl Environ Microbiol. 74, 7329-7337 (2008).</li>
<li>Kankare, J., Kupila, E. -L. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/002207289280074E">In-situ conductance measurement during electropolymerization.</a> J Electroanal Chem. 322, 167-181 (1992).</li>
<li>Byun, H. S., Pirbadian, S., Nakano, A., Shi, L., El-Naggar, M. Y. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/celc.201402211/abstract">Kinetic Monte Carlo Simulations and Molecular Conductance Measurements of the Bacterial Decaheme Cytochrome MtrF.</a> Chem Electro Chem. 1, 1932-1939 (2014).</li>
<li>El Kasmi, A., Wallace, J. M., Bowden, E. F., Binet, S. M., Linderman, R. J. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ja973417m">Controlling interfacial electron-transfer kinetics of cytochrome c with mixed self-assembled monolayers.</a> J Am Chem Soc. 120, 225-226 (1998).</li>
<li>Bortolotti, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jz200734a">The Reorganization Energy in Cytochrome c is Controlled by the Accessibility of the Heme to the Solvent.</a> J Phys Chem Lett. 2, 1761-1765 (2011).</li>
<li>Gallaway, J. W., Calabrese Barton, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetics+of+Redox+Polymer-Mediated+Enzyme+Electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Chem+Soc%22%5BJournal%5D)">Kinetics of Redox Polymer-Mediated Enzyme Electrodes.</a> J Am Chem Soc. 130, 8527-8536 (2008).</li>
<li>Thackeray, J. W., White, H. S., Wrighton, M. S. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100269a048">Poly(3-methylthiophene)-coated electrodes: optical and electrical properties as a function of redox potential and amplification of electrical and chemical signals using poly(3-methylthiophene)-based microelectrochemical transistors.</a> J Phys Chem-US. 89, 5133-5140 (1985).</li>
<li>Jugnet, Y., Tourillon, G., Duc, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+of+Intrinsic+Extended+%CF%80-Bonding+Band+and+Metalliclike+Behavior+in+Undoped+and+Doped+Electropolymerized+Poly+%283-methylthiophene%29+Films%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Evidence of Intrinsic Extended π-Bonding Band and Metalliclike Behavior in Undoped and Doped Electropolymerized Poly (3-methylthiophene) Films.</a> Phys Rev Lett. 56, 1862-1865 (1986).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

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...

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,7,8,9 gibi çeşitli uygulamalar için olarak büyük ilgi ,10,11,12,13,14 mikroorganizmalar ve mikrobiyal biyofilmler karşılaştırıldığında dayanıklılığını tarafından gerçekleştirilen metabolik süreçleri çeşitliliği nedeniyle enzim tabanlı bioelectrodes için. 15 , 16 Ayrıca, EET yolları potansiyel elektrikle denetimi veya sinyal doğal olarak meydana gelen değişiklikler için kullanılması gereken veya genetik olarak söz konusu, örneğin, istediğiniz ürün veya algılama üretiminde mikrobiyal metabolik süreçleri bir hedef analit veya uyarıcı. Onları diğer biyolojik malzemeler dışında setleri, electrocatalytic biyofilmler elektriksel iletkenlik electrocatalytic özellikleri merkezi bir yönüdür henüz küçük elektrot ortamda temel EET işlemi hakkında anlaşılmaktadır, ve bu da bilinen son derece tartışmalı. 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24
Burada açıklanan iletkenlik ile yaşayan, elektrot-yetiştirilen biyofilmler interdigitated elektrot dizilerin (Idas) kullanarak ölçmek için bir 2-elektrot yöntemidir. Idas oluşur her diğer grup dizi elde edilen ters tarafı bağlı öyle ki düz cam yüzeyde desenli paralel dikdörtgen elektrot 2 elektrotlar (kaynak ve drenaj) içinde. Bir Ida dikkatli incelenmesi (örneğin, bkz: Şekil 6.12b ref #1) da bitişik grup ayıran boşluklar olan bu formu olarak böyle bir şekilde ileri geri iki elektrot ayıran dizi örgüleri tek bir boşluk bağlı ortaya koymaktadır. Sonuç bir iletken malzeme oluşmuş, döküm, polimerli veya (burada kabul biyofilmler türü söz konusu olduğunda) dizi üzerinde yetiştirilen çok yüksek kaynak tüketen akımları verimli kaynak ve drenaj elektrotlar ayıran uzun ve dar bir boşluğudur. Buna ek olarak, elektrotlar küçük boyutu küçük arka planda kapasitans şarj nedeniyle ve malzeme miktarını iletkenlik yapmak için gerekli beri geçit potansiyel, değişiklik ile iletken malzeme oksidasyon durumunu değiştirmek için geçerli sonuçlar Idas kullanarak ölçüleri öyle küçük ki. Ida tabanlı tekniği elektrokimyasal çoğunluğuna burada, açıklanan ince film iletken polimerler karakterize etmek için geliştirilen,2,3,4,25 ancak son zamanlarda yaşayan sistemler için uygulanmıştır. 18 başka bir tekniği yaşam biyofilmler iletkenlik ölçmek için kullanılan kaynak ve drenaj elektrotlar ve kapıyı potansiyel ayarlamak için kaynak metre büyüklüğündeki kullanılmıştır. 26 , 27 ancak, bu yöntemler üzerinde endişeler daha önce ayrıntılı. 18
İletişim kuralı aşağıdaki yaşam iletkenlik ölçümler yaparak ile deneyimlerimiz Kapsüller Geobacter sulfurreducens ve biocathode MCL biyofilmler. G. sulfurreducens bir modeli elektrot organizma elektrotlar, tek metabolik elektron alıcısı olarak çözünmez materyalleri kullanmak mümkün azaltmak olduğunu. Ayrıca, birden çok hücre uzunlukları yapım o anodik uzun mesafe ekstraselüler Elektron transferi çalışmaya bir ideal model organizma üzerinde elektron taşıma edebiliyoruz kalın biyofilmler oluşturur. Biz de biocathode MCL, bentik mikrobik yakıt hücresi katot izole bir aerobik, otortorfiktir karışık topluluk biyofilm çalışma ayrıntılarını içerir. Biocathode (üç birincil bileşenlerinin için – Marinobacter, Chromatiaceaea ve Labrenziaadlı) MCL yapma bir elektrot onun tek elektron donör olarak oksitleyici ve birden çok hücre uzunlukları üzerinde elektron taşıma özelliği olan Bu çalışma için ilginç bir katodik sistem. Buna ek olarak, bu yöntemleri kullanarak bugüne kadar canlı bir sistem için bildirilen en yüksek iletkenlik biocathode MCL vardır. Bu iletişim kuralı bu çeşitli electroactive biyofilmler eklenmesi bu teknik herhangi bir yaşam biyofilm elektrikle elektrotlar ile etkileşim mümkün aracılığıyla elektron taşıma ölçmek için uygulanabilir olduğunu vurgulamak içindir.

<table><tbody><tr><td>IDA'lar</td><td>CH Instruments</td><td>012125</td><td>ALS-Japonya tarafından üretilmiştir; CH Instruments tarafından satılmaktadır</td></tr><tr><td>Tel</td><td>Digikey</td><td>W7-ND</td><td></td></tr><tr><td>İletken gümüş epoksi</td><td>Elektron mikroskobu bilimleri</td><td>12670-EE</td><td></td></tr><tr><td>Yalıtım malzemesi</td><td>3M</td><td>2131-B</td><td>Scotchast alev geciktirici bileşik</td></tr><tr><td>15 mL konik santrifüj tüpü</td><td>VWR</td><td>89004-368</td><td></td></tr><tr><td>21g iğne</td><td>VWR</td><td>BD-305165</td><td></td></tr><tr><td>5 mL pipet uçları</td><td>VWR</td><td>82018-842</td><td></td></tr><tr><td>5 mL pipetleyici</td><td>VWR</td><td>89079-976</td><td></td></tr><tr><td>Tatlı su ortamı bileşenleri</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Tüm standart laboratuvar kimyasalları</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; &nbsp; &nbsp; Amonyum klorür</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>& &nbsp; &nbsp; Sodyum fosfat monobazik</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; &nbsp; &nbsp; Sodyum bikarbonat</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Yapay deniz suyu ortamı bileşenleri</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Tüm standart laboratuvar kimyasalları</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; &nbsp; &nbsp; Sodyum klorür</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>ve nbsp; &nbsp; &nbsp; Magnezyum klorür hekzahidrat</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; &nbsp; &nbsp; Magnezyum sülfat heptahidrat</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; &nbsp; &nbsp; Potasyum klorür</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; &nbsp; &nbsp; Sodyum bikarbonat</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>ve nbsp; &nbsp; &nbsp; Kalsiyum klorür dihidrat</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; &nbsp; &nbsp; Amonyum klorür</td><td></td><td></td><td></td></tr> <tr><td>& &nbsp; &nbsp; Potasyum fosfat dibazik</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ag / AgCl referans elektrodu</td><td>Basi</td><td>MF-2079</td><td></td></tr><tr><td>Grafit çubuk sayaç elektrodu</td><td>Elektron mikroskobu bilimleri</td><td>70230</td><td></td></tr><tr><td>Devridaim su banyosu</td><td>Thermo Scientific</td><td>152-5256</td><td></td></tr><tr><td>Bipotentiostat</td><td>Çam Aletleri</td><td>WD-20</td><td>http://www.voltammetry.net/pine/aftermath/user</td></tr><tr><td>Karıştırma çubukları</td><td>VWR</td><td>58947-114</td><td></td></tr><tr><td>G. sulfurreducens kültür</td><td>ATCC</td><td>51573</td><td></td></tr><tr><td>Ceketli reaktör</td><td>Çam Aletleri</td><td>RRPG085</td><td></td></tr></tbody></table>

elektron taşıma yaşayan biyofilmler ile karakterize

Characterizing Electron Transport through Living Biofilms

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.

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...

Fizyolojik olarak ilgili koşullar altında yaşayan mikrobiyal biyofilmler elektriksel iletkenlik ölçüm için bir protokol sunulmuştur.

Elektron taşıma yaşayan biyofilmler ile karakterize

Here we demonstrate the method of electrochemical gating used to characterize electrical conductivity of electrode-grown microbial biofilms under ...

Bu deneysel prosedürün genel amacı, yerinde bir canlı materyal aracılığıyla iletilebilecek akım miktarını ve ayrıca canlı materyal tarafından akımı taşımak için kullanılan mekanizmayı belirlemektir. Bu yöntem, mikrobiyal elektrokimya alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir, örneğin: Bazı biyofilmler, hücresel metabolizmayı desteklemek için elektronları yüzlerce mikron üzerinde nasıl hareket ettirebilir? Bu tekniğin ana avantajı, sayısallaştırılmış elektrotların çok yüksek bir sinyal-gürültü oranı vermesi ve birçok farklı reaktör konfigürasyonuna uyacak şekilde ölçeklenebilmesidir.Bu yöntem, biyofilmlerde çok hücre uzunluğundaki hücre dışı elektron taşınması hakkında bilgi sağlayabilir. Elektriksel olarak iletken polimer filmler gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. Bu yöntemde yeni olan araştırmacılar, her iki elektrotun potansiyellerini ayrı ayrı ayarlamak ve her elektrottaki akımı ayrı ayrı ölçmek için bir bipotentiostat gerektirdiğinden mücadele edeceklerdir.Başlamak için, iletken olmayan bir substrat üzerinde desenli ticari olarak temin edilebilen IDA elektrotlarını edinin veya bunları standart litografik yöntemler kullanarak sentezleyin. İletken gümüş epoksiyi üreticinin talimatlarına göre bir karıştırma çubuğu veya pipet ucu ile hazırlayın. Ardından, her bir altın pedin üzerine bir tel yerleştirin ve laboratuvar bandı kullanarak yerlerine sabitleyin.Teli ve pedi bir karıştırma çubuğu veya pipet ucu kullanarak gümüş epoksi ile örtün. Sertleşmesi için cihazı bir saat boyunca dikkatlice 80 derecelik bir fırına taşıyın. Epoksi sertleştikten sonra, telin ucu ile pedler arasında elektriksel iletkenliği sağlamak için bir multimetre kullanın.Tel ve pedler arasındaki direnç beş ohm'dan az olmalıdır. Ayrıca, diziyi kısa devre yapabileceğinden, birden fazla elektrot pedini bağlayan iletken epoksinin olmadığını doğrulamak için multimetreyi kullanın. İletken epoksi birden fazla ucu bağlıyorsa, uçları izole etmek için çiziciyi kullanın.Ardından, yalıtım malzemesi için bir kalıp olarak kullanmak üzere 15 mililitrelik bir konik santrifüj tüpünün ucunu çıkarın. Tellerin dışarı çıkması için kalıbın altında iki küçük delik açmak için 21 gauge bir iğne kullanın. IDA'yı kalıba yerleştirin ve telleri kalıbın altındaki deliklerden geçirin.Ardından, termal, elektriksel ve su geçirmez bir yalıtım malzemesi hazırlayın. Alev geciktirici poliüretan reçineler genellikle uygundur. Gümüş epoksi tamamen kaplanacak şekilde yalıtkanı kalıba pipetleyin ve yalıtkanın üreticinin spesifikasyonlarına göre kurumasını bekleyin.Elektrokimyasal hücreyi kurmak için IDA'yı, karşı elektrodu ve referans elektrodu elektrokimyasal hücreye yerleştirin. Elektrokimyasal hücreyi biyofilm büyümesi için uygun steril ortamla doldurun. Geobacter sulfurreducens için, fumarat hariç tatlı su ortamı kullanın.Ardından, elektrotları bir bipotentiostat'a bağlayın. Bir IDA elektrodunu çalışma kablosuna, diğer IDA elektrodunu iki çalışma kablosuna, referans elektrodu referans kablosuna ve karşı elektrodu karşı kabloya bağlayın. Elektrotların bağlı olmadığından emin olmak için birinci elektrot üzerinde döngüsel voltametri yaparak ve ikinci elektrotu açık devrede tutarak bir kontrol deneyi yapın.İlgili elektroaktif biyofilmi büyütmek için, elektrokimyasal reaktörü bir stok kültüründen veya standart aseptik mikrobiyolojik teknikler kullanarak istenen elektrokimyasal olarak aktif mikroorganizmaların zenginleştirilmesinden aşılayın. Standart testler için, aşı-reaktör hacminin 1 ila 20 oranında aşılayın. Reaktördeki karıştırmayı istenen seviyeye ayarlayın ve ilgilenilen biyofilmin büyüme koşullarına bağlı olarak inkübatörü veya su banyosunu istenen sıcaklığa ayarlayın.Sistemi, ilgilenilen mikroorganizmanın özel gereksinimlerine göre, biyofilm iki elektrotu ayıran boşluğu doldurana kadar inkübe edin. Sabit Geobacter sulfurreducens biyofilmi için, 30 santigrat derecede yedi ila on gün inkübe edin. Metin protokolünde açıklandığı gibi geçit ölçümleri için mevcut potansiyel bağımlılığı belirlemek için kullanılacak deneysel parametrelerin kurulumuna başlayın.Bipotentiostat yazılımını, seçilen aralık üzerinde, seçilen kaynak boşaltma voltajında ve istenen tarama hızında geçit ölçümleri yapacak şekilde ayarlayın. Ek olarak, metin protokolünde açıklandığı gibi bir temel ölçüm gerçekleştirin. Çözünür elektron vericisi veya alıcısı koşulları olmadan devir dışı olarak bulunan çözünür elektron vericisi veya alıcısı ile devir altında aynı koşulları kullanarak geçit ölçümleri gerçekleştirin.Ortamın ayar noktasının ve gerçek sıcaklığının aynı olduğundan emin olmak için bir kontrol reaktörü edinin. IDA'nın olacağı bir kontrol reaktörüne bir termometre veya termokupl yerleştirin. Ardından, bipotentiyostat kullanarak devir ve devir dışı koşullar altında seçilen sıcaklık aralığında kaynak gerinim akımı ölçümleri yapın.Bunu yapmak için, IDA'yı bipotentiostat kullanarak maksimum iletilen akımı sağlayan kapı potansiyelinde ayarlayın ve tutun. Sıcaklık, su banyosunun veya inkübatörün yerleşik kontrolleri kullanılarak seçilen sıcaklık aralığı arasında geçiş yapılırken bipotansiyostatı kullanarak maksimum iletilen akımı kaydedin. Sıcaklığı bir ayar noktasından diğerine ve inkübatörün veya su banyosunun yerleşik kontrollerini kullanarak geri döndürün.Bu, sıcaklık döngüsünün biyofilme zarar vermemesini sağlamak için reaksiyonun tersine çevrilebilirliğini belirler. Son olarak, sıcaklığı normal büyüme sıcaklığına sıfırlayın ve sistemin stabilize olmasına izin verin. Burada, tatlı su ortamında düzgün çalışan bir IDA'nın temsili sonuçları gösterilmektedir.Elektrotların kısa devre yaptığı birine karşı. 10 milivoltluk bir kaynak gerinim voltajına sahip devir dışı koşullar altında bir Geobacter sulfurreducens biyofilmi üzerinde gerçekleştirilen temsili elektrokimyasal geçit ölçümleri, redoks iletkenliğinin tepe şekilli iletilen akıma karşı kapı potansiyel eğrisi karakteristiğini sergiler. Burada, temsili ham veriler, iletilen akımın reaktör ortamının sıcaklığına bağımlılığını gösterir.Azalan sıcaklıkla birlikte iletilen akımdaki azalma, redoks iletkenlerinin bir başka özelliğidir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik düzgün bir şekilde yapılırsa yaklaşık iki gün içinde yapılabilir. Bu prosedürü denerken, reaktörü aşılamadan önce IDA bantlarının kısa devre yapmadığından emin olmayı unutmamak önemlidir.Bu tekniğin etkileri, biyofilm oluşturan patojenlerin hücresel metabolizmasının nasıl bozulacağını incelemek için uygulandığında tedaviye kadar uzanır. Bu prosedür, biyofilm refolojisi ve iletkenlik arasındaki korelasyon gibi ek soruları ele almak için elektronları taşıyabilen herhangi bir canlı materyale uygulanabilir.

characterizing-electron-transport-through-living-biofilms

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Kaynak: Tokunou, Y. ve ark., Shewanella oneidensis MR-1'de Deuteryum Kinetik İzotopunun Elektrokimyasal Tespiti Hücre Dışı Elektron Taşınımına Etkisi. J. Vis. Exp. (2018)Bu video, elektrot yüzeylerinde biyofilm oluşumunu simüle etmek için tasarlanmış bir elektrokimyasal reaktör modelinin montajını ve çalışmasını gösteriyor. Kontrollü elektrokimyasal uyarım, mikrobiyal yapışmayı teşvik eder ve bu da bakteriyel monotabakalı biyofilmin kademeli gelişimine yol açar.

Elektrokimyasal Reaktör Kullanarak Bakteriyel Tek Katmanlı Biyofilm Geliştirilmesi

Biyofilmler içindeki üç hücresel ve hücre dışı bileşenin eşzamanlı niceliği ve karşılaştırılması için bir protokol sunulmuştur. Metodoloji, konfokal lazer tarama mikroskobu, biyofilm yapısal analiz ve görselleştirme yazılımı ve istatistiksel analiz yazılımının kullanımını içerir.

Hücresel ve Biyofilmler Ekstrasellüler Bileşenleri Eşzamanlı Kantitasyonu

Bir potansiyostat tarafından kontrol edilen üç elektrotlu bir kurulum kullanılarak beslenen kesikli bir reaktörde anodik elektroaktif mikrobiyal biyofilmlerin kronoamperometrik büyümesi gösterilmiştir. Hücre dışı elektron transferi, elektron vericisinin varlığında ve elektron vericisinin yokluğunda döngüsel voltametri kullanılarak karakterize edilir. Temel veri analizi gösterilmiştir.

Büyüme, Bakım ve Temel Karakterizasyonu: Atık Su Elektroaktif mikrobiyel filmlerin Türetilmiş

Bu yöntemler kağıt amacı tipik insan Mikrobiyal dental plak tespit türler içeren çok tür biyofilm gelişmesi için mikroakışkan sisteminin kullanımını tarif etmektir. Yöntem biyofilm mimarisi, biyofilm canlılığı ve vurgulanır kültür-bağımlı veya kültür-bağımsız analizler için hasat biyofilm bir yaklaşım açıklamak için.

Yüksek verimli bir kullanımı<em&gt; İn Vitro</em&gt; Mikroakışkan Sistemi Ağız Çok türler biyofilm Geliştirmek İçin

Biyofilmlerin çevreleriyle karmaşık etkileşimleri vardır. Biyofilm-çevre etkileşimlerini kapsamlı bir şekilde araştırmak için, burada biyofilm gelişimi için heterojen kimyasal ortam oluşturmak, yerel akış hızını ölçmek ve biyofilm kolonileri içinde ve çevresinde kütle taşınmasını analiz etmek için bir dizi yöntem sunuyoruz.

Biyofilm ve Habitat Heterojen Eş-geliştirme karakterize Yöntemleri

Bu çalışma, biyofilm inhibitörlerini ve bunların Bacillus subtilis çok hücrelilik üzerindeki etkilerini incelemek için tekrarlanabilir metodolojilerin geliştirilmesini sunmaktadır.

Araştırma yöntemleri<em&gt; B. subtilis</emKüçük Molekül Biyofilm İnhibitörleri Karakterizasyonu için Bir Model Olarak&gt; Biyofilmler

Bu makale bir biyofilm in situ uçuş zaman ikincil iyon kütle spektrometresi sulu durumda, kimyasal eşleştirmesi bir mikrosıvısal reaktör, sıvı vakum arabirimi analiz için sistemi tarafından etkinleştirilmiş için için büyüyen bir yöntem sunar. Shewanella Corynebacterium Bay-1 yeşil Floresans protein ile bir model olarak kullanıldı.

Situ Shewanella Corynebacterium MR1 biyofilmler SALVI ve ToF-SIMS tarafından karakterizasyonu

Burada bir protokol proton taşıma dış membran cytochromes Shewanella Corynebacterium Bay-1'karmaşık yoluyla ekstraselüler elektron taşıma oranı katkısını çalışmaya bütün hücreli elektrokimyasal deneyler mevcut.

Elektrokimyasal algılama döteryum Kinetik izotop etkisi üzerinde ekstraselüler elektron taşıma Shewanella Corynebacterium Bay-1

Akış Sitometresi görsel kümeleme ile birlikte su biyofilmler çalışmak için kullanımı kolay ve hızlı bir yöntem sunar. Biyofilm karakterizasyonu, biyofilm toplum yapısındaki değişikliklerin tespiti ve biyofilm içinde gömülü abiyotik parçacıklar tespiti için kullanılabilir.

Akış sitometresi ile su biyofilmler karakterizasyonu

Burada, üç elektrotlu, iki odacıklı bir biyoelektrokimyasal sistem kullanarak laktik asit bakterilerinde aracılı hücre dışı elektron transferini (EET) karakterize etmek için bir protokol sunuyoruz. Bu yöntemi Lactiplantibacillus plantarum ve redoks aracısı 1,4-dihidroksi-2-naftoik asit ile gösteriyoruz ve aracılı EET'yi değerlendirmek için kullanılan elektrokimyasal tekniklerin kapsamlı bir tanımını sunuyoruz.

Laktik Asit Bakterilerinde Üç Elektrotlu, İki Odacıklı Biyoelektrokimyasal Sistem ile Aracılı Hücre Dışı Elektron Transferinin Karakterize Edilmesi

Öğrenin, mikrobiyal biyofilmlerde elektron taşıma mekanizmalarını incelemek için interdijital elektrotlarla iletkenlik ölçümü yapmayı. Bu yöntem, yüksek sinyal-gürültü oranı sağlayarak canlı malzemelerde in situ akım analizi sunar.

Elektron taşıma yaşayan biyofilmler ile karakterize

Daha fazla video keşfet