原文链接(点击“阅读原文”直接获取)
https://journal.hep.com.cn/fese/EN/10.1007/s11783-022-1518-7
文章出版:Front. Environ. Sci. Eng. 2022, 16(8): 97
原文信息
题目:
An antibiotic composite electrode for improving the sensitivity of electrochemically active biofilm biosensor
作者:
Shuyi Wang1, Xiang Qi1, Yong Jiang (✉)2, Panpan Liu3, Wen Hao1, Jinbin Han1, Peng Liang (✉)1
作者单位:
1 Tsinghua University, China
2 Fujian Agriculture and Forestry University, China
3 Zhengzhou University, China
通讯作者邮箱:
jiangyongchange@163.com
liangpeng@tsinghuaedu.cn
关键词:
AZM@GP composite electrode (阿奇霉素/石墨复合电极);
EAB-biosensor (电化学活性生物膜传感器);
Water quality early-warning (水质预警)
文章亮点
• 构建配备阿奇霉素/石墨复合电极的EAB生物传感器;
• 阿奇霉素0.5%剂量可提升传感器的灵敏度;
• 阿奇霉素提高地杆菌的相对丰度;
• 阿奇霉素削减电活性生物膜的厚度。
文章简介
水质监测是保障水生态环境安全的有效措施;生物传感器可表征水环境污染物的生物学效应。其中,电化学活性生物膜(EAB)传感器可自发产生电信号,受到了水质监测领域研究者的广泛研究。灵敏度是EAB生物传感器性能的一个主要指标。已有报道通过操作条件优化,装置设计,传质强化,EAB菌群结构调控等方式提高灵敏度。然而,这些方式均局限于特定研究情景,尚缺乏实际工程推广的可行性。针对水体连续流动的水质监测过程,本文使用特定剂量的阿奇霉素(AZM)抑制非电活性微生物生长,控制EAB厚度,改善电信号传递及物质传质过程,提高EAB生物传感器灵敏度。
本研究使用AZM和石墨粉(GP),构建新型复合电极,提高EAB生物传感器的灵敏度。主要结论如下:
(1)制备系列AZM@GP复合电极,发现0.5%的AZM剂量有利于提高EAB生物传感器的性能:启动时间从35天减少至27天,对甲醛毒性的灵敏度提升30%-65%。
(2)表征生物膜形态和微生物群落,发现灵敏度提升的原因是:EAB厚度削减;地杆菌丰度提高。
文章摘要图
编委点评
电化学活性生物膜传感器是一种维护简单、成本低廉的在线水质监测技术。实现电极生物膜的快速、标准化、可重复制备,保证传感器的可重复性和高灵敏度是推进该技术实用化的关键。本文制备了一种新型的抗生素/石墨复合电极,有效缩短传感器启动时间,提高灵敏度,揭示抗生素对电极生物膜形貌和菌群结构的影响,对相关研究具有一定参考价值。
编者 | 蔡佳仪
点评 | 蒋永
致 谢
蒋永,男,福建农林大学资源与环境学院副教授,FESE青年编委。主要从事微生物电化学技术。主持国家自然科学基金等项目,第一/通讯作者在Engineering,Water Research等杂志发表论文30余篇。课题组网页:
http://teacher.fafu.edu.cn/zhcy/jy1/list.htm。
蔡佳仪,女,27岁,福建农林大学资源与环境学院2020级环境科学与工程专业硕士生,导师为蒋永副教授,研究方向为微生物电化学传感器。
期刊简介
《前沿》系列英文学术期刊
由教育部主管、高等教育出版社主办的《前沿》(Frontiers)系列英文学术期刊,于2006年正式创刊,以网络版和印刷版向全球发行。系列期刊包括基础科学、生命科学、工程技术和人文社会科学四个主题,是我国覆盖学科最广泛的英文学术期刊群,其中13种被SCI收录,其他也被A&HCI、Ei、MEDLINE或相应学科国际权威检索系统收录,具有一定的国际学术影响力。系列期刊采用在线优先出版方式,保证文章以最快速度发表。
文章中观点仅代表作者个人观点,不代表本网站的观点和看法。
神州学人杂志及神州学人网原创文章转载说明:如需转载,务必注明出处,违者本网将依法追究。