【PalmSens4电化学应用】NASA空间站,电化学交流阻抗法用于检测生物膜
表面生物膜的存在会影响硬件和其他关键任务材料,可能导致工业和临床系统的故障。在太空系统中,表面包括水回收硬件、舱门锁、控制面板、电气连接器、氧气电解块、热控制系统散热器、舱外活动服耳机和导航窗由于这些部件能够提供水、空气和关键的任务控制,因此对支持太空生命至关重要。由于生物膜对系统性能的风险,除了开发潜在的缓解措施外,继续进行旨在了解生物膜生命周期、生理学和对表面的影响的研究至关重要。
电化学阻抗谱传感器可以在航天飞行的限制下,能够被广泛用于生物膜检测。阻抗传感器可以使用成熟的半导体技术进行制造精确和微型(约nm至μm特征尺寸)、重量轻、高度灵敏、微创的传感器,这些传感器需要低功率(约<50mW)才能工作。电化学阻抗谱的测试是利用了生物膜生长和附着的复杂行为,还可以区分自由漂浮(浮游)细菌和生物膜生长,模拟为电化学现象。
(A)含有微生物和生物膜的电极电解质,电化学阻抗的等效电路模型。在电化学样品池中,细菌在界面和本体溶液中起着不同的作用。(B)与表面紧密接触的细菌对双层电容有贡献。(C)胞外聚合物(EPS)的产生有助于双层电容。(D)浮游生长有助于抵抗大量溶液。(E)蛋白质和大分子吸附在电极表面有助于双层电容的变化(图片来源:Matt Matt
McGlennen,,CBE)。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.bioflm.2022.100102
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