扫描电化学显微镜用于研究生物膜微环境的电子传递

作者：田晓春; 吴雪娥^*; 詹东平; 赵峰; 姜艳霞^*; 孙世刚

来源：Acta Physico - Chimica Sinica, 2019, 35(01): 22-27.

• 胞外电子传递
• 希瓦氏菌
• 扫描电化学显微镜
• 穿透模式
• 电子穿梭体

生物电化学系统(BESs)的核心是生物膜在电极/溶液界面的电子传递反应,研究生物膜微区环境中的电子传递有助于阐明微生物的胞外电子传递(EET)机制,从而有针对性地提高BESs中的电子转移效率。微生物的EET机制包括直接电子传递和间接电子传递,由于生物膜组成复杂,含有多种分泌物、胞外聚合物等,常规电化学方法只能从生物膜宏观层面研究EET机制,无法有效区分这两种电子传递途径的贡献。本文采用电化学循环伏安方法研究了电子穿梭体二茂铁甲醇(FcMeOH)与希瓦氏菌(Shewanella)相互作用的界面过程;基于扫描电化学显微技术构建了穿透模式,通过微电极介导FcMeOH与Shewanella反应,收集仅来自间接电子传递途径产生的电流,同时测定了Shewanella在电极/溶液界面的氧化还原性质和空间分布。本论文将电化学扫描探针显微技术应用于EET的研究,从物理化学角度揭示微生物在代谢过程中与外界的电子传输机制。

• 单位
  厦门大学; 中国科学院; 中国科学院城市环境研究所; 化学化工学院