[发明专利]一种原位表征种间直接电子传递的装置

说明书

本发明提供了一种原位表征种间直接电子传递的装置，包括三电极反应器和导电基底，所述三电极反应器的底部镂空，所述导电基底密封所述镂空，所述导电基底的面积大于所述镂空的面积，所述三电极反应器内装有培养基并接种有DIET生物群落，所述DIET生物群落在所述导电基底上长成生物膜。该装置可以无损、原位地表征DIET群落。

技术领域

本发明涉及一种原位表征种间直接电子传递的装置，属于微生物技术领域。

背景技术

种间直接电子传递(DIET)是一种重要的微生物互营代谢机制，被认为是种间氢传递的代替机制，在多种厌氧环境如厌氧产甲烷消化器中占主导地位。同时，DIET已被证实与全球甲烷气体的释放和消耗、厌氧光合作用等过程有关，具有巨大的生物地化学影响。研究DIET不仅具有环境意义，其机制中所运用的生物电连接组件还可能对生产实践具有很高的指导价值。但是，由于进行这种电子传递机制的微生物群落都倾向于形成球聚体，传统的表征手段都是通过破坏性取样来进行，导致无法实现DIET生物群落动态变化过程的原位监测，严重阻碍了研究进程。

发明内容

本发明提供了一种原位表征种间直接电子传递的装置，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种原位表征种间直接电子传递的装置，包括三电极反应器和导电基底，所述三电极反应器的底部镂空，所述导电基底密封所述镂空，所述导电基底的导电面的面积大于所述镂空的面积，所述三电极反应器内装有培养基并接种有DIET生物群落，所述DIET生物群落在所述导电基底上长成生物膜。

作为进一步改进的，所述三电极反应器为三电极厌氧反应器。

作为进一步改进的，所述导电基底为石英玻璃表面刻蚀有金叉指电极而成。

作为进一步改进的，所述导电基底透明且表面镀有导电涂层。

作为进一步改进的，所述导电涂层为纳米金镀层。

作为进一步改进的，所述三电极反应器的三电极分别为盐桥、石墨板和所述导电基底。

作为进一步改进的，所述盐桥的顶端连接甘汞电极，盐桥内注入饱和氯化钾。

作为进一步改进的，所述DIET生物群落由Geobacter metallireducens菌株GS15和Geobacter sulfurreducens菌株PCA组成。

本发明的有益效果是：

本发明的原位表征种间直接电子传递的装置是一种新的实验装置，集厌氧培养和性能测试功能于一身，可以无损、原位地表征DIET群落，填补了现有技术的空白。该装置具有结构简单、灵活性大、耐久度高、对生物群落没有伤害等优点，对于研究DIET的群落性能具有重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的原位表征种间直接电子传递的装置的结构示意图。图1-A为用于培养DIET生物膜时的装置结构；图1-B为一种可选的导电基底：在石英玻璃表面用金镀层构建叉指式微电极阵列，可用于包括电化学门控法等多种电化学测试。

图2是本发明的原位表征种间直接电子传递的装置用于测试生物膜电化学性能时的装置连接示意图。