Previous studies have suggested tha

Previous studies have suggested that members of the Geobacteraceae can use electrodes as electron acceptors for anaerobic respiration. In order to better understand this electron transfer process for energy production, Geobacter sulfurreducens was inoculated into chambers in which a graphite electrode served as the sole electron acceptor and acetate or hydrogen was the electron donor. The electron-accepting electrodes were maintained at oxidizing potentials by connecting them to similar electrodes in oxygenated medium (fuel cells) or to potentiostats that poised electrodes at +0.2 V versus an Ag/AgCl reference electrode (poised potential). When a small inoculum of G. sulfurreducens was introduced into electrode-containing chambers, electrical current production was dependent upon oxidation of acetate to carbon dioxide and increased exponentially, indicating for the first time that electrode reduction supported the growth of this organism. When the medium was replaced with an anaerobic buffer lacking nutrients required for growth, acetate-dependent electrical current production was unaffected and cells attached to these electrodes continued to generate electrical current for weeks. This represents the first report of microbial electricity production solely by cells attached to an electrode. Electrode-attached cells completely oxidized acetate to levels below detection (

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การศึกษาก่อนหน้านี้ได้แนะนำว่า สมาชิกของ Geobacteraceae ที่สามารถใช้อิเล็กโทรดที่ acceptors อิเล็กตรอนสำหรับใช้หายใจ เพื่อให้เข้าใจกระบวนการถ่ายโอนอิเล็กตรอนนี้สำหรับการผลิตพลังงาน Geobacter sulfurreducens inoculated เป็นห้องที่ขั้วแกรไฟต์เสิร์ฟให้เป็นผู้รับอิเล็กตรอนแต่เพียงผู้เดียว และอะซิเตทหรือไฮโดรเจน บริจาคอิเล็กตรอน ขั้วรับอิเล็กตรอนถูกเก็บรักษาไว้ที่ออกซิไดซ์ศักยภาพโดยเชื่อมต่อขั้วคล้ายในออกซิเจน (เซลล์เชื้อเพลิง) หรือ potentiostats ที่ทรงตัวอิเล็กโทรดที่ + 5.0 V เมื่อเทียบกับอิเล็กโทรดอ้างอิง Ag/AgCl (ทรงตัวศักยภาพ) เมื่อ inoculum เล็กของ G. sulfurreducens ถูกนำเข้าไปใน ห้องที่ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า ไฟฟ้าผลิตปัจจุบันคือขึ้นออกซิเดชันของอะซิเตทให้คาร์บอนไดออกไซด์ และเพิ่มขึ้นชี้แจง แสดงแรกเวลาลดอิเล็กโทรดที่สนับสนุนการเติบโตของสิ่งมีชีวิตนี้ เมื่อสื่อถูกแทนที่ ด้วยบัฟเฟอร์ที่ไม่ใช้ออกซิเจนที่ขาดสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโต อะซิเตทขึ้นอยู่กับการผลิตไฟฟ้าปัจจุบันได้รับผลกระทบ และเซลล์กับอิเล็กโทรดเหล่านี้ยังคงสร้างกระแสไฟฟ้าสัปดาห์ นี้แสดงรายงานการผลิตจุลินทรีย์เท่านั้นโดยแนบกับอิเล็กโทรดของเซลล์แรก แนบไฟฟ้าเซลล์อะซิเตทระดับล่างจับออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ (< 10 Μm), และมีการเผาผลาญไฮโดรเจนเกณฑ์ 3 การมี่ อัตราการถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยังอิเล็กโทรด (0.21 1.2 ไมโครโมลของอิเล็กตรอนและมิลลิกรัมโปรตีน/นาที) ก็เป็นที่สังเกตสำหรับหายใจด้วย Fe(III) ซิเตรตเป็นให้เป็นผู้รับอิเล็กตรอน (Eo′ = +0.37 V) การผลิตปัจจุบันในโหมดทรงตัวศักยภาพ (m2 163 1,143 mA) หรือจุลินทรีย์เซลล์เชื้อเพลิง (65 mA/m2 ของพื้นผิวอิเล็กโทรด) ได้มากกว่าสิ่งมีการรายงานสำหรับระบบจุลินทรีย์อื่น ๆ ความหนาแน่นและสาร shuttling อิเล็กตรอนเซลล์แม้แต่ผู้ที่มีงานทำสูง เนื่องจากอะซิเตทถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ ประสิทธิภาพในการแปลงอินทรีย์อิเล็กตรอนไฟฟ้าได้อย่างมีนัยสำคัญสูงกว่าในเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ผลลัพธ์เหล่านี้แนะนำว่า สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์กับสิ่งมีชีวิตเช่น sulfurreducens G. ที่สามารถแนบกับอิเล็กโทรด และยังคงทำงานได้นานในขณะที่พื้นผิวอินทรีย์ มีโอนปริมาณอิเล็กตรอนอิเล็กโทรดที่ออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การศึกษาก่อนหน้านี้ได้ชี้ให้เห็นว่าสมาชิกของ Geobacteraceae สามารถใช้ขั้วไฟฟ้าอิเล็กตรอน acceptors สำหรับการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน เพื่อให้เข้าใจถึงกระบวนการถ่ายโอนอิเล็กตรอนนี้สำหรับการผลิตพลังงาน, Geobacter sulfurreducens ได้รับเชื้อเข้าไปในห้องซึ่งเป็นขั้วไฟฟ้ากราไฟท์ทำหน้าที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน แต่เพียงผู้เดียวและอะซิเตทหรือไฮโดรเจนเป็นผู้บริจาคอิเล็กตรอน ขั้วไฟฟ้าอิเล็กตรอนยอมรับได้รับการดูแลที่มีศักยภาพออกซิไดซ์โดยการเชื่อมต่อไปยังขั้วไฟฟ้าที่คล้ายกันในกลางออกซิเจน (เซลล์เชื้อเพลิง) หรือ potentiostats ขั้วไฟฟ้าที่ทรงตัวที่ 0.2 V เมื่อเทียบกับขั้วอ้างอิง AG / AgCl (ศักยภาพทรงตัว) เมื่อเชื้อเล็ก ๆ ของจี sulfurreducens ถูกนำเข้าสู่ห้องอิเล็กโทรดที่มีการผลิตกระแสไฟฟ้าก็ขึ้นอยู่กับการเกิดออกซิเดชันของอะซิเตทคาร์บอนไดออกไซด์และเพิ่มขึ้นชี้แจงแสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าการลดอิเล็กโทรดได้รับการสนับสนุนการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตนี้ เมื่อสื่อถูกแทนที่ด้วยบัฟเฟอร์แบบไม่ใช้ออกซิเจนขาดสารอาหารที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของอะซิเตทขึ้นอยู่กับการผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นได้รับผลกระทบและเซลล์ที่แนบมากับขั้วไฟฟ้าเหล่านี้อย่างต่อเนื่องในการสร้างกระแสไฟฟ้าเป็นเวลาหลายสัปดาห์ นี้เป็นรายงานแรกของการผลิตไฟฟ้าของจุลินทรีย์ แต่เพียงผู้เดียวโดยเซลล์ที่แนบมากับขั้ว เซลล์อิเล็กโทรดที่แนบมาออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ acetate ไประดับที่ต่ำกว่าการตรวจสอบ (<10 ไมครอน) และไฮโดรเจนถูกเผาผลาญไปเกณฑ์ของ 3 ต่อปี. อัตราการถ่ายโอนอิเล็กตรอนขั้วไฟฟ้า (0.21-1.2 ไมโครโมลของอิเล็กตรอน / mg ของโปรตีน / นาที) ถูก คล้ายกับที่พบสำหรับการหายใจกับเฟ (III) citrate เป็นอิเล็กตรอนใบเสร็จ (Eo '= 0.37 + V) การผลิตในปัจจุบันในเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ (65 mA / m2 ของพื้นผิวอิเล็กโทรด) หรือโหมดทรงตัวที่มีศักยภาพ (163 ถึง 1,143 มิลลิแอมป์ / m2) สูงกว่าสิ่งที่ได้รับการรายงานสำหรับระบบจุลินทรีย์อื่น ๆ แม้กระทั่งผู้ที่มีงานทำมีความหนาแน่นของเซลล์ที่สูงขึ้นและ สารประกอบอิเล็กตรอน shuttling ตั้งแต่อะซิเตทออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์ประสิทธิภาพของการเปลี่ยนแปลงของอิเลคตรอนอินทรีย์เพื่อการผลิตไฟฟ้าสูงกว่าในการอธิบายไว้ก่อนหน้าเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์อย่างมีนัยสำคัญ ผลการศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์สามารถเพิ่มขึ้นกับสิ่งมีชีวิตเช่น sulfurreducens กรัมที่สามารถแนบไปกับขั้วไฟฟ้าและยังคงทำงานได้เป็นเวลานานของเวลาในขณะที่พื้นผิวอินทรีย์ออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์พร้อมโอนเชิงปริมาณของอิเล็กตรอนขั้ว