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

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.
Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

Вчера, 11:36
5 минут
Илья Ведмеденко

Разработанный для NASA космический аппарат OSIRIS-REx коснулся поверхности Бенну — небольшого околоземного астероида, входящего в группу Аполлонов. Возвращение зонда на Землю запланировано на 2023 год.

Сегодня, 09:40
5 минут
Сергей Васильев

Американского жука Nosoderma diabolicum не раздавит даже проехавший по нему автомобиль: жесткие надкрылья насекомого выдерживают огромные нагрузки благодаря необычным структурам, напоминающим соединение деталей пазла.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Василий Парфенов

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

19 октября
4 минуты
Ольга Иванова

Международная группа ученых сделала рентгеновские снимки грудного отдела тела муравьев, проанализировав их мышцы и внутренний скелет. В результате исследователи выяснили, что сила этих насекомых связана с потерей способности летать.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

Позавчера, 09:45
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

[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: