Ученые открыли новые электрохимические методы мониторинга роста микробов — Naked Science
04.12.2018
5 минут
Редакция
67

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

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 фрагмет и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

21 января
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: