• 제목/요약/키워드: electrochemical microbial biosensor

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Enrichment of Electrochemically Active Bacteria Using a Three-Electrode Electrochemical Cell

  • Yoon, Seok-Min;Choi, Chang-Ho;Kim, Mi-A;Hyun, Moon-Sik;Shin, Sung-Hye;Yi, Dong-Heui;Kim, Hyung-Joon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제17권1호
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    • pp.110-115
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    • 2007
  • Electrochemically active bacteria were successfully enriched in an electrochemical cell using a positively poised working electrode. The positively poised working electrode (+0.7 V vs. Ag/AgCl) was used as an electron acceptor for enrichment and growth of electrochemically active bacteria. When activated sludge and synthetic wastewater were fed to the electrochemical cell, a gradual increase in amperometric current was observed. After a period of time in which the amperometric current was stabilized (generally 8 days), linear correlations between the amperometric signals from the electrochemical cell and added BOD (biochemical oxygen demand) concentrations were established. Cyclic voltammetry of the enriched electrode also showed prominent electrochemical activity. When the enriched electrodes were examined with electron microscopy and confocal scanning laser microscopy, a biofilm on the enriched electrode surface and bacterium-like particles were observed. These experimental results indicate that the electrochemical system in this study is a useful tool for the enrichment of an electrochemically active bacterial consortium and could be used as a novel microbial biosensor.

전기화학적 활성 미생물을 이용한 BOD 측정용 바이오센서의 개발 (Development of a Biosensor Using Electrochemically-Active Bacteria [EAB] for Measurements of BOD [Biochemical Oxygen Demand])

  • 윤석민;최창호;권길광;정봉근;홍석원;최용수;김형주
    • KSBB Journal
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    • 제22권6호
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    • pp.438-442
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    • 2007
  • 본 연구는 3-전극계와 전기화학적 활성미생물 (EAB)을 이용한 BOD 측정용 바이오센서의 개발에 대한 것이다. 바이오센서의 측정능력 조사를 위하여, 인공폐수 및 실제폐수가 사용되었다. 폐수 시료의 유입조건은 유입속도 2 mL/min, 유입시간 10분, 유입간격은 50분으로 설정하였고, EAB의 전자수용체로 정전압이 적용된 작업전극을 사용하였으며 이때, 정전압기 (potentiostat)를 이용하여 +0.7 V를 인가하여 주었다. 인공폐수와 실제폐수를 이용한 BOD 측정의 정확성 분석결과, BOD 변화에 대해 발생전류 역시 비례적으로 변화하는 것을 확인하였으며 각각 0.99 및 0.98의 높은 상관계수 (BOD vs. Coulombic yield, $BOD_5$ vs. Coulombic yield)를 가지는 것을 확인하였다. BOD (혹은 $BOD_5$) 변화에 대한 반응시간은 30분 이내로 확인되어 실시간 측정에 적합함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 토대로 EAB 및 3-전극계를 이용한 폐수의 BOD 측정용 센서의 구성이 가능함을 확인하였다.

방사선 그래프트법에 의해 제조된 탄소나노튜브 지지체를 기반으로 한 전기화학 미생물 바이오센서의 제작 (Fabrication of Electrochemical Microbial Biosensor Based on MWNT Supports Prepared by Radiation-Induced Graft Polymerization)

  • 신수란;권해두;최성호
    • 폴리머
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    • 제35권3호
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    • pp.216-222
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    • 2011
  • 4급 아민에 의한 이온성 및 3급 아민에 의한 비공유전자쌍의 이중 특성을 갖은 다중벽 탄소나노튜브 지지체를 글리시딜 메티크릴레이트의 방사선 그래프트법을 수행한 후, 아민화 반응을 수행하여 제조하였다. 제조된 이중 다중벽 틴소나노튜브 지지체와 나피온 용액을 혼합 후, 이 코팅용액을 GC 전극 표면에 코팅시킨 후, 여기에 미생물인 Alkaligenes spp.를 고정화하여 미생물 바이오센서를 제작하였다. 이 미생물 센서의 페놀에 대한 검출범위는 0.005~7.0 mM이었다. 이 미생물 바이이오센서를 이용하여 상용의 적포도주에서 페놀함량을 측정하였다.

A Microbial Fuel Cell Type Lactate Biosensor Using a Metal-Reducing Bacterium, Shewanella putrefaciens

  • KIM, HYUNG JOO;MOON SIK HYUN;IN SEOP CHANG;BYUNG HONG KIM
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제9권3호
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    • pp.365-367
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    • 1999
  • A fuel cell type biosensor for lactate was developed using a metal-reducing bacterium, Shewanella putrefaciens IR-1. Under the operational conditions, the bacterial cell suspension generated the current without an electrochemical mediator in the presence of lactate. The current was proportional to the lactate concentration up to 30 mM.

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