以电活性微生物(electroactive microorganisms,,EAMs)为主导的微生物电化学系统在清洁能源开发、、、环境和健康监测、、、、可穿戴/植入式设备供电、、、、可持续化学品生产等方面发挥着关键作用。。。作为EAMs模式菌株,,希瓦氏菌(Shewanella oneidensis,,S.oneidensis)能够进行细胞外电子转移(extracellular electron transfer,,,,EET),,,但其EET效率受到电子传递载体浓度低、、、生物膜形成能力差和生物膜导电性弱等限制,,这极大地限制了微生物电化学系统的性能。。
近日,,,,天津大学研究团队结合合成生物学与材料工程策略,,利用体外添加黄素实验、、、分子动力学模拟、、细胞定向合成不同黄素等开展研究,,,,揭示了核黄素在胞外电子传递中发挥着主要作用,,,,成功实现了S.oneidensis产电达到3736 mW/m2,,,,电功率密度提高77.83倍。。。。相关成果发表在《Advanced Science》期刊上,,题为“Elongated riboflavin-producing Shewanella oneidensis in a hybrid biofilm boosts extracellular electron transfer”。。。
该项研究的创新点在于:通过细胞形态工程强化生物膜形成与电子传递;通过优化电子穿梭载体合成、、调控杂合生物膜形成、、材料工程等提高电极导电性,,,,多学科交叉构建高效电能细胞工厂。。。这为后续阐明希瓦氏菌胞外电子传递机制,,,电能细胞的理性构建与工程提供重要参考。。。。
论文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202206622
注:此研究成果摘自《Advanced Science》杂志,,,文章内容不代表本网站观点和立场,,,仅供参考。。
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