[发明专利]一种微生物修饰扫描光电化学显微镜系统及其成像方法

权利要求书

1.一种微生物修饰扫描光电化学显微镜系统，其特征在于，包括：

电解池，其内部盛装有电解液；

负载微生物的基底电极，所述基底电极包括衬底和设置在所述衬底一侧的多个ITO电极，所述ITO电极表面附着有微生物膜，所述的基底电极密封设置于电解池底部；

SECM探针电极，设置于电解池上方，且所述探针电极的一端插入电解液中；

电化学工作站，包括多个端口，所述端口与至少一个所述ITO电极通过导线路连接，用于实验测试及给ITO电极施加电位；

光源，通过所述SECM探针电极，照射于所述微生物膜上。

2.如权利要求1所述的微生物修饰扫描光电化学显微镜系统，其特征在于：所述的微生物膜为亚满单层生物膜，所述亚满单层生物膜为所述ITO电极在恒电位作用下附着的电化学活性菌。

3.如权利要求2所述的微生物修饰扫描光电化学显微镜系统，其特征在于：所述的电化学活性菌为奥奈达希瓦氏菌Shewanella oneidensis MR-1。

4.如权利要求1所述的微生物修饰扫描光电化学显微镜系统，其特征在于：所述的电解液中含有FcMeOH作为电子中介体。

5.如权利要求1所述的微生物修饰扫描光电化学显微镜系统，其特征在于：所述的SECM探针电极为Pt微电极，所述ITO电极平行排列，ITO电极的宽度a≤2mm。

6.如权利要求1所述的微生物修饰扫描光电化学显微镜系统，其特征在于：所述的光源为氙灯，氙灯光线穿过SECM探针电极尖端照在微生物膜表面；SECM探针电极玻璃管套外壁涂覆有遮光材料层。

7.一种微生物修饰扫描光电化学显微镜成像方法，其特征在于，包括以下过程：

S1.制备负载微生物的基底电极

在电解池底部设置基底电极为多个ITO电极，在电解池中恒电位培养电化学活性菌，恒电位培养时使用DM培养基，加入1～50mmol·L^-1乳酸钠作为电子供体，控制ITO电极表面的电势为0～0.5V，培养时间为25～28h，培养后在ITO电极表面形成微生物膜；

S2.构建微生物修饰扫描光电化学显微镜系统

基底电极微生物膜培养好后，清洗电解池，更换电解液；采用SECM探针电极为工作电极，引进光源照射于微生物膜上；

S3.设置基底电极及SECM探针电极的电势，进行SECM成像。

8.如权利要求7所述的微生物修饰扫描光电化学显微镜成像方法，其特征在于，步骤S3中，在SECM成像时，沿与ITO电极平行的方向扫描成像。

9.如权利要求7所述的微生物修饰扫描光电化学显微镜成像方法，其特征在于：步骤S2中电解液为含FcMeOH的KCl溶液，所述的电解液中添加1～50mmol·L^-1乳酸钠。

10.如权利要求7所述的微生物修饰扫描光电化学显微镜成像方法，其特征在于：步骤S1中电化学活性菌为奥奈达希瓦氏菌Shewanella oneidensis MR-1；步骤S2中采用氙灯光源照射于微生物膜上；步骤S3中，基底电极的电势设置为0.5V，SECM探针电极的电势设置为0V。