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      團(tuán)隊演示了監(jiān)測微生物生長的電化學(xué)技術(shù)
      
			
      
				2019-02-25 11:06:22
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      薩凡納河國家實驗室與克萊姆森大學(xué)，南卡羅來納大學(xué)和薩凡納河咨詢有限責(zé)任公司合作，展示了使用電化學(xué)技術(shù)監(jiān)測生物技術(shù)行業(yè)中微生物的生長狀況和能量水平。正如最近發(fā)表的應(yīng)用微生物學(xué)和生物技術(shù)快報文章所述，這些技術(shù)實時監(jiān)測微生物，與傳統(tǒng)的取樣和分析相比，提高了結(jié)果的成本效益。
      

      團(tuán)隊演示了監(jiān)測微生物生長的電化學(xué)技術(shù)
      

      微生物用于許多工業(yè)應(yīng)用，包括燃料，化學(xué)品，藥物和食品(例如乙醇，乙酸鹽，可生物降解的塑料，青霉素和酸奶)的生產(chǎn)。與所有生物一樣，微生物利用食物來源(如糖，蛋白質(zhì)和脂類)來獲取生長所需的有機(jī)碳以及食物來源分解過程中釋放的電子能量。微生物培養(yǎng)物的活力下降可能是由于食物來源減少，生長抑制劑的存在或其他培養(yǎng)物的污染造成的。為避免進(jìn)一步下降，需要及時解決任何此類問題。
      

      為了確保微生物的最佳性能，必須監(jiān)測它們的細(xì)胞數(shù)量和/或化學(xué)副產(chǎn)物。常規(guī)方法是從微生物培養(yǎng)物中定期取樣以分析細(xì)胞的生長狀態(tài)。實際取樣和分析耗時，勞動密集且成本高，這可能使問題在檢測到之前持續(xù)數(shù)小時。薩凡納河國家實驗室領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊已經(jīng)展示了一種多方位，自動化的方法來監(jiān)測微生物的能量水平。
      

      當(dāng)細(xì)胞能量水平降低時，該技術(shù)的一部分提供警報。當(dāng)電極處于特定的還原電位時，培養(yǎng)物中的微生物可以以來自與培養(yǎng)物相鄰的電極的電子形式將能量吸引到它們的細(xì)胞中。與電極接觸的小部分培養(yǎng)物用作次優(yōu)條件的早期預(yù)警系統(tǒng)。從電極進(jìn)入微生物的能量在計算機(jī)屏幕上顯示為電流的增加。因為這種電化學(xué)活性可以在發(fā)生時進(jìn)行監(jiān)測，所以該技術(shù)可用于維持最佳微生物行為的正確條件。
      

      該技術(shù)的另一部分使用電化學(xué)阻抗來監(jiān)測整個生長周期中的培養(yǎng)物。以這種方式，微生物培養(yǎng)物可以用等效電路來定義。然后可以使用等效電路來擬合阻抗數(shù)據(jù)并提供關(guān)于與培養(yǎng)物的生理狀態(tài)相關(guān)的培養(yǎng)物的有價值信息。這種方法為降低分析成本和自動化生物過程提供了巨大的潛力。
      
			

			
        
      
			
      
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