04.12.2018
Редакция Naked Science

Ученые открыли новые электрохимические методы мониторинга роста микробов

Национальная лаборатория Savannah River в сотрудничестве с Университетом Клемсона и Университетом Южной Каролины продемонстрировала применение электрохимических методов для мониторинга состояния роста и уровня энергии микроорганизмов, используемых в биотехнологии.

srnldemonstr
©Wikipedia

В статье, опубликованной в журнале Applied Microbiology and Biotechnology Express, с помощью инновационного метода ученым удалось установить контроль над микробами в реальном времени, снизив экономические издержки по сравнению с традиционными способами.

 

Микроорганизмы используются во многих отраслях промышленности, включая производство топлива, химикатов, фармацевтических препаратов и пищевых продуктов (этанола, ацетата, разлагаемой пластмассы, пенициллина и йогурта). Как и все организмы, микроорганизмы используют источники пищи, такие как сахара, белки и липиды, для получения органического углерода для роста, а также энергии от электронов, высвобождаемых при разложении пищи. Снижение активности микробной культуры может быть вызвано уменьшением питания, наличием ингибитора роста или заражением. Чтобы этого избежать, такие проблемы необходимо решать незамедлительно.

 

Чтобы обеспечить оптимальное функционирование микробов, необходимо контролировать их количество клеток и химические побочные продукты. Традиционный подход состоит в том, чтобы принимать периодические образцы из микробных культур для анализа состояния роста клеток. Процесс ручной выборки и анализа слишком трудоемкий и дорогой. В своем исследовании ученые продемонстрировали комплексный автоматизированный подход к мониторингу энергетических уровней микробов.

 

Первый этап инновационной технологии предупреждает о снижении уровней клеточной энергии. С помощью электродов микробы могут вытягивать энергию в свои клетки, а та небольшая часть культуры, которая контактирует с электродами, служит в качестве системы раннего предупреждения. Энергия, переходящая в микробы от электродов, появляется на экране компьютера в виде увеличивающегося электрического тока. Поскольку электрохимическая активность может контролироваться, этот метод можно использовать для поддержания необходимых условий.

 

В то же время другой этап метода использует электрохимический импеданс для мониторинга микробов в течение всего цикла роста. Таким образом, культура может быть определена с помощью эквивалентной электрической цепи. Эквивалентная схема затем может применяться для согласования данных импеданса и предоставления ценной информации о микробах, относящихся к физиологическому статусу культуры.

 

По словам ученых, такой подход дает значительный потенциал для снижения аналитических затрат, а также позволит автоматизировать биологические процессы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
22 октября
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

22 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

22 октября
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: