Измерение влияния кинетических изотопов на перенос электронов микроорганизмов с использованием оксида дейтерия

Начинают с электрохимических камер, содержащих проводящую электродную поверхность, покрытую монослойной биопленкой электроактивных микробов.

Эти микробы используют цитохромы внешней мембраны для переноса внутриклеточных электронов к электроду с помощью внеклеточного транспорта электронов, или ЭЭТ, генерируя ток.

Этот поток электронов сочетается с переносом протонов для поддержания баланса заряда на мембране.

В испытательную камеру введите небольшой объем оксида дейтерия, или D₂O.

Дейтерий замещает протоны и движется медленно, уменьшая протон-связанный перенос электронов и уменьшая ток. Микробная адаптация приводит к частичному восстановлению тока.

Последовательно добавляйте возрастающие концентрации D₂O и следите за текущими изменениями.

В камеру управления добавьте равное количество H₂O для подачи быстро движущихся протонов, поддерживающих поток электронов и стабилизирующих ток.

Рассчитайте кинетический изотопный эффект, соотношение выработки тока в присутствии D₂O и H₂O, чтобы подтвердить, что перенос протонов влияет на ЭЭТ в электроактивных биопленках.

Подтвердите, что в настоящее время продукция из монослойной биопленки Shewanella MR-1 стабильна и не увеличивается быстро. Если ток резко увеличивается, подождите, пока течение стабилизируется с увеличением на 5% в течение 10 минут.

Очень медленно и осторожно добавьте 40 микролитров бескислородного 50 объемного процента D₂O в электрохимический реактор с помощью шприца таким образом, чтобы концентрация составляла 0,5 объемного процента D₂O в реакторе.

Чтобы предотвратить повреждение биопленки при добавлении D₂O, вводите D₂O по каплям. Дождитесь стабилизации течения и впоследствии прибавьте D₂O до 4,0 объемных процентов, чтобы получить значение KIE, которое представляет собой отношение текущего производства и наличия D₂O и H₂O.

Проверьте влияние того же объема добавления_H2Oна текущее производство.