Bioelectrochemistry (IF=5.373) 2021-10-27

中国农业大学水土科学系 王钢课题组

在生物电化学系统（BESs）中，细胞附着在电极形成的生物阴极上可以形成一种具有应用前景的昂贵催化剂替代品。虽然BESs已经被广泛研究了几十年，但是微藻生物阴极形成的过程、其潜在机制和决定性驱动力在很大程度上仍然是未知的。本研究采用单细胞运动微藻Chlamydomonas microsphaera为实验对象，研究微藻在BES电极表面的附着过程及其决定因素。结果表明，微藻细胞的初始附着是由外加电压决定的，并且通过趋电性介导的细胞运动发生，而不是由营养物质的有效性决定。而在随后微藻生物膜的形成发展中则越来越多地取决于营养物质的可利用性。我们的研究结果表明，在没有外加电压的情况下，营养物质有效性仍然是影响微藻表面附着和生物膜形成过程的主要因素。因此，我们的研究结果表明，电趋向性运动是促进微藻细胞在BES电极表面的初始附着和生物膜形成的关键。本研究为微藻生物阴极表面附着和生物膜形成机理提供了新的见解，为改善阴极的电化学性能提供了广阔的前景。

原文链接：Electrotaxis-mediated cell motility and nutrient availability determine Chlamydomonas microsphaera-surface interactions in bioelectrochemical systems.

https://doi.org/10.1016/j.bioelechem.2021.107989