[發明專利]一種微生物修飾掃描光電化學顯微鏡系統及其成像方法在審
| 申請號： | 202010889525.0 | 申請日： | 2020-08-28 |
| 公開（公告）號： | CN112067853A | 公開（公告）日： | 2020-12-11 |
| 發明（設計）人： | 趙峰;田曉春;楊帆 | 申請（專利權）人： | 中國科學院城市環境研究所 |
| 主分類號： | G01Q60/60 | 分類號： | G01Q60/60 |
| 代理公司： | 廈門律嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 35225 | 代理人： | 張輝;李增進 |
| 地址： | 361021 福建*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 微生物 修飾 掃描 光電 化學 顯微鏡 系統 及其 成像 方法 | ||
1.一種微生物修飾掃描光電化學顯微鏡系統，其特征在于，包括：
電解池，其內部盛裝有電解液；
負載微生物的基底電極，所述基底電極包括襯底和設置在所述襯底一側的多個ITO電極，所述ITO電極表面附著有微生物膜，所述的基底電極密封設置于電解池底部；
SECM探針電極，設置于電解池上方，且所述探針電極的一端插入電解液中；
電化學工作站，包括多個端口，所述端口與至少一個所述ITO電極通過導線路連接，用于實驗測試及給ITO電極施加電位；
光源，通過所述SECM探針電極，照射于所述微生物膜上。
2.如權利要求1所述的微生物修飾掃描光電化學顯微鏡系統，其特征在于：所述的微生物膜為亞滿單層生物膜，所述亞滿單層生物膜為所述ITO電極在恒電位作用下附著的電化學活性菌。
3.如權利要求2所述的微生物修飾掃描光電化學顯微鏡系統，其特征在于：所述的電化學活性菌為奧奈達希瓦氏菌Shewanella oneidensis MR-1。
4.如權利要求1所述的微生物修飾掃描光電化學顯微鏡系統，其特征在于：所述的電解液中含有FcMeOH作為電子中介體。
5.如權利要求1所述的微生物修飾掃描光電化學顯微鏡系統，其特征在于：所述的SECM探針電極為Pt微電極，所述ITO電極平行排列，ITO電極的寬度a≤2mm。
6.如權利要求1所述的微生物修飾掃描光電化學顯微鏡系統，其特征在于：所述的光源為氙燈，氙燈光線穿過SECM探針電極尖端照在微生物膜表面；SECM探針電極玻璃管套外壁涂覆有遮光材料層。
7.一種微生物修飾掃描光電化學顯微鏡成像方法，其特征在于，包括以下過程：
S1.制備負載微生物的基底電極
在電解池底部設置基底電極為多個ITO電極，在電解池中恒電位培養電化學活性菌，恒電位培養時使用DM培養基，加入1～50mmol·L-1乳酸鈉作為電子供體，控制ITO電極表面的電勢為0～0.5V，培養時間為25～28h，培養后在ITO電極表面形成微生物膜；
S2.構建微生物修飾掃描光電化學顯微鏡系統
基底電極微生物膜培養好后，清洗電解池，更換電解液；采用SECM探針電極為工作電極，引進光源照射于微生物膜上；
S3.設置基底電極及SECM探針電極的電勢，進行SECM成像。
8.如權利要求7所述的微生物修飾掃描光電化學顯微鏡成像方法，其特征在于，步驟S3中，在SECM成像時，沿與ITO電極平行的方向掃描成像。
9.如權利要求7所述的微生物修飾掃描光電化學顯微鏡成像方法，其特征在于：步驟S2中電解液為含FcMeOH的KCl溶液，所述的電解液中添加1～50mmol·L-1乳酸鈉。
10.如權利要求7所述的微生物修飾掃描光電化學顯微鏡成像方法，其特征在于：步驟S1中電化學活性菌為奧奈達希瓦氏菌Shewanella oneidensis MR-1；步驟S2中采用氙燈光源照射于微生物膜上；步驟S3中，基底電極的電勢設置為0.5V，SECM探針電極的電勢設置為0V。
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