Điện vi sinh vật học

Annual Review of Microbiology - Tập 66 Số 1 - Trang 391-409 - 2012
Derek R. Lovley1
1Department of Microbiology, University of Massachusetts, Amherst, Massachusetts, 01003

Tóm tắt

Điện vi sinh vật học nghiên cứu các tương tác giữa vi sinh vật và thiết bị điện tử cũng như các đặc tính điện mới của vi sinh vật. Một đa dạng các vi sinh vật có khả năng chuyển electron đến hoặc nhận electron từ các điện cực mà không cần bổ sung các chất vận chuyển electron nhân tạo. Tuy nhiên, cơ chế trao đổi electron giữa vi sinh vật và điện cực mới chỉ được nghiên cứu một cách nghiêm túc ở một số vi sinh vật. Shewanella oneidensis tương tác với điện cực chủ yếu thông qua flavin, hoạt động như là các chất vận chuyển electron hòa tan. Geobacter sulfurreducens tạo ra các liên lạc điện trực tiếp với các điện cực thông qua các cytochromes loại c trên bề mặt ngoài. G. sulfurreducens cũng có khả năng vận chuyển electron ở khoảng cách xa qua các pili, được gọi là dây nano vi sinh vật, có khả năng dẫn điện tương tự như những gì được mô tả trước đó trong các polymer dẫn điện tổng hợp. Mạng pili mang lại khả năng dẫn điện cho các biofilm của G. sulfurreducens, mà hoạt động như một polymer dẫn điện, với các chức năng siêu tụ điện và transistor. Các vi sinh vật dẫn điện và/hoặc dây nano của chúng có nhiều ứng dụng thực tiễn tiềm năng, nhưng cần có thêm nghiên cứu cơ bản để tối ưu hóa một cách hợp lý.

Từ khóa

#Điện vi sinh vật học #Shewanella oneidensis #Geobacter sulfurreducens #chuyển electron #dây nano vi sinh vật

Tài liệu tham khảo

10.1002/bit.22234

10.1074/jbc.M109.043455

10.1016/S0013-4686(97)00053-4

10.1007/978-90-481-9204-5_18

10.1126/science.1066771

10.1128/AEM.69.3.1548-1555.2003

10.1128/AEM.71.4.2186-2189.2005

10.1002/elan.200880006

10.1002/anie.200801310

10.1016/j.bioelechem.2009.04.011

10.1021/es702569y

10.1021/es901758z

10.1038/nbt867

10.1021/es803531g

10.1038/416767a

10.1073/pnas.1017200108

10.1099/mic.0.2007/006478-0

10.1128/JB.00925-09

10.1038/nrmicro885

10.1016/j.bbapap.2006.04.017

10.1016/j.electacta.2008.02.056

10.1016/j.electacta.2007.10.018

10.1002/anie.200703177

10.1529/biophysj.108.134411

10.1073/pnas.1004880107

Emde R, 1990, Appl. Environ. Microbiol., 56, 2771, 10.1128/aem.56.9.2771-2776.1990

10.1039/c1ee01067k

10.1111/j.1462-2920.2007.01470.x

10.1128/mBio.00190-10

10.3390/en3050899

10.1038/ismej.2009.137

10.1039/b816445b

10.1038/nrmicro1947

10.1039/b802363h

10.1016/j.mib.2010.02.002

10.1073/pnas.0604517103

10.1111/j.1462-2920.2004.00593.x

10.1021/es050457e

10.1073/pnas.0900086106

10.1128/AEM.70.2.1234-1237.2004

10.1007/s00248-003-0004-4

10.1111/j.1462-2920.2006.01065.x

10.1099/mic.0.2007/014365-0

10.1271/bbb1961.43.2075

10.1111/j.1758-2229.2010.00210.x

10.1128/AEM.00027-10

Jain A, 2011, Electrochim. Acta, 47, 12530

10.1073/pnas.1011699107

10.1016/j.copbio.2011.03.003

10.1111/j.1574-6968.2007.00964.x

10.1128/JB.187.17.5918-5926.2005

10.1128/JB.185.7.2096-2103.2003

10.1128/AEM.00023-10

10.1128/AEM.71.8.4414-4426.2005

10.1002/anie.201000315

10.1039/c0ee00242a

10.1002/cphc.201100246

10.1038/nrmicro2113

10.1038/nrmicro1442

10.1016/j.copbio.2006.04.006

10.1111/j.1472-4669.2008.00148.x

10.1016/j.copbio.2008.10.005

10.1039/c1ee02229f

10.1111/j.1758-2229.2010.00211.x

10.1016/j.copbio.2011.01.009

10.1016/B978-0-12-387661-4.00004-5

10.1042/0264-6021:3590147

10.1128/AEM.72.2.1558-1568.2006

10.1038/nrmicro2456

10.1002/cssc.201100733

10.1002/cphc.201100865

10.1039/c2ee03388g

10.1039/c2ee02613a

10.1038/nnano.2011.119

10.1002/bit.21533

10.1016/j.biortech.2010.03.100

10.1039/b823237g

10.1073/pnas.0710525105

10.1128/AEM.00177-08

10.1002/elan.200800007

10.1016/j.copbio.2009.10.001

10.1099/mic.0.28864-0

10.1128/AEM.71.12.8634-8641.2005

10.1126/science.1088727

10.1002/anie.201006046

10.1128/mBio.00159-11

10.1128/AEM.02642-10

10.1371/journal.pone.0005628

10.1128/AEM.66.5.2248-2251.2000

10.1128/AEM.68.5.2294-2299.2002

10.1080/01490450252864253

10.1111/j.1462-2920.2008.01675.x

10.1128/mBio.00103-10

10.1038/35011098

Park DH, 1999, Appl. Environ. Microbiol., 65, 2912, 10.1128/AEM.65.7.2912-2917.1999

10.1016/j.procbio.2005.03.017

10.1016/j.watres.2007.04.009

10.1038/nnano.2011.148

10.1111/j.1574-6968.2007.00915.x

10.1016/j.bbabio.2011.01.003

10.1038/ismej.2007.4

10.1038/nrmicro2422

10.1038/nature03661

10.1128/AEM.01444-06

10.1021/es001223s

10.1039/b816647a

10.1128/JB.01092-10

10.1016/j.biortech.2010.07.008

10.1128/AEM.00544-09

10.1371/journal.pone.0016649

10.1016/j.electacta.2011.07.001

10.1186/1471-2180-7-16

10.1111/j.1365-2958.2007.05783.x

10.1126/science.1170086

10.1002/adfm.200902066

10.1002/bit.21671

10.1038/nrmicro2166

10.1021/es902371e

10.1111/j.1758-2229.2009.00118.x

10.1016/j.bioelechem.2010.07.005

10.1039/C0EE00260G

10.1128/AEM.00961-08

10.1126/science.1196526

10.1021/es9014184

10.1038/nbt716

10.1039/c1ee02455h

10.1021/es702668w

10.1021/es062772m

10.1111/j.1574-6976.2009.00191.x

10.1002/bit.21821

10.1111/j.1758-2229.2011.00305.x

10.1111/j.1462-2920.2010.02302.x

10.1002/er.1954

10.1016/j.biortech.2009.12.077

10.1128/AEM.01387-07

10.1128/AEM.02250-09

10.1021/es9017464

10.1002/352760376X

10.1038/ismej.2008.48

10.1128/AEM.05365-11

10.1016/j.bios.2009.05.004

10.1111/j.1462-2920.2009.02145.x

Thông tin
Thông tin xuất bản

Annual Review of Microbiology

Tập 66 Số 1

391-409

Thông tin tác giả