生きた,代謝的に強化されたBacillus subtilis細胞の電気配線は,柔軟なオスミウム-レドックスポリマーで作られています

科学分野:

• バイオ電気化学 バイオ電気化学
• 微生物燃料電池とは
• バイオセンサはバイオセンサです.

背景:

• 微生物と電極の間の効率的な電子転送は,バイオ電気化学システムにとって極めて重要です.
• バチルス・サブティリスのようなグラム陽性細菌は,厚い細胞壁があるため,直接の電極通信に課題を提示します.

研究 の 目的:

• バシルス・サブティリスの電極への効率的な電気配線のための柔軟なオスミウムリドックスポリマーの使用を調査する.
• オスミウム・レドックスポリマーの性能を,電子移転のための溶性媒介物と比較する.

主な方法:

• バシルス・サブティリスの遺伝子組み換えにより,サクシネート/キノン酸化還元酵素 (呼吸器複合体II) を過剰生産する.
• 電子伝送媒介体として2つの異なるオスミウムリドックスポリマー (ポリ-1-ビニルミダゾール基およびポリ-ビニルピリジン基) の応用.
• スクシネートを基質としてバッチとフロー分析モードで金とグラファイトの電極を使用して電気通信のテスト.

主要な成果:

• エンジニアリングされたB. subtilisとosmium redoxポリマーを使用することで,電流応答の有意で数倍改善が達成されました.
• 両方のオスミウムリドックスポリマーは,バクテリアと電極の間で効率的な電子転送を促進しました.
• この研究では,メディエーターが効果的なコミュニケーションのために細胞膜を貫通する必要がないことが示されました.

結論:

• オスミウムリドックスポリマーは,グラム陽性細菌と電極の間の電気通信を確立するための効果的な媒介です.
• バクテリアの呼吸器複合体の遺伝子改変は,生物電気化学的性能を向上させることができます.
• このアプローチは,グラム陽性細菌を利用したバイオセンサと微生物燃料電池の開発に有効な戦略を提供します.