【ESE研究论文】使用流式细胞技术监测层流式生物电化学反应器中阳极生物膜的分层情况
一
文章亮点
1. 通过3D打印技术设计制造层流式生物电化学系统，结合流式细胞技术并借助生物信息学工具，对微生物群落结构的组成和动态变化进行评估。
2. 通过流式细胞技术和已建立的成熟的生物信息学工具，揭示在底物浓度梯度影响下的微生物分层情况，确定电活性微生物分布的最佳区域。
3. 该层流式生物电化学反应器可以用来研究更复杂的底物降解过程中微生物的分层，为更广泛地观察电化学活性微生物提供可能性。
二
文章简介
该文章介绍了通过3D打印技术设计制造的层流式生物电化学系统（BES），并使用以Geobacter spp.为主的微生物阳极进行了基准测试。反应器通道内底物浓度梯度分层导致生物质分布不均，最大的生物量主要存在于初始/中间通道。在不同的水力停留时间下，对阳极性能进行评估，库仑效率高达100％，并且在阳极表面与体积之比为1770 cm2L-1时，电流密度高达75 µA cm-2。这种低电流密度可以明显地归因于生物质的异质分布和微生物群落结构的分层。此外，使用流式细胞技术对每个通道微生物群落进行时间和空间的分析是可行的。
全文首界面截图
Graphical Abstract
Figure 2：使用flowCybar工具可以看到生物膜群落结构的变化。每个通道（y轴）每个门（x轴）中的细胞丰度由颜色梯度表示，其中深蓝色表示每个门的低细胞丰度，红色表示每个门的高细胞丰度（请参见color key and histogram）。细胞丰都变化相似的门被聚类，可视化为Group A组（G5 + G19 + G11 + G10 + G18 + G4 + G6 + G14 + G1 + G9 + G7 + G13 + G3）和Group B组（ G2 + G8 + G12 + G15 + G16 + G17 + G20）。在SI中的图S8出示了每个门的相对细胞丰度。
三
补充内容
郭昱廷，第一作者。根特大学微生物生态与技术中心博士后，从事单细胞技术研究及开发工作，主要包括流式细胞技术，拉曼光谱，电化学阻抗谱等。
Falk Harnisch教授，通讯作者。亥姆霍兹环境研究中心，环境微生物部门，电生物技术组组长。
四
论文ID
原文题目：Monitoring stratification of anode biofilms in bioelectrochemical laminar flow reactors using flow cytometry
题目译名：使用流式细胞技术监测层流式生物电化学反应器中阳极生物膜的分层情况
引用信息
Guo, Y., Rosa, L. F. M., Müller, S. & Harnisch, F. (2020) Monitoring stratification of anode biofilms in bioelectrochemical laminar flow reactors using flow cytometry. Environmental Science and Ecotechnology 4：100062.
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期刊简介：
Environmental Science & Ecotechnology是由中国科协主管，中国环境科学学会、哈尔滨工业大学、中国环境科学研究院共同主办，Elsevier出版发行的高定位、同行评议、开放获取国际科技期刊。期刊已获得国家新闻出版署批准办刊，国内统一连续出版物号为CN10-1631/X（英文，季刊），国际刊号为ISSN 2666-4984。2020年，ESE以钻石获取方式发行，即免费向作者和读者提供出版服务。