Mikrobinės biocelės sukūrimas panaudojant breketų sistemą
Ramonas, Eimantas | Recenzentas / Rewiewer |
Magistro darbe buvo sukurta efektyvi mikrobinė biocelė, panaudojus breketų kontūrą su imobilizuotomis Streptococcus mutans bakterijomis kaip elektrodą. Įvertintas mediatoriaus PQ (9,10-fenantrolinchinono) toksiškumas bakterijų S. mutans ląstelėms. Ląstelių augimo efektyvumo nustatymo metodas pagal suspensijos optinį tankį parodė, kad PQ tirpalo buvimas alikvotinėje bakterijų suspensijos dalyje slopina bakterijų S. mutans ląstelių dauginimąsi. Ląstelių augimą labiausiai stabdo 0,3 mM koncentracijos PQ tirpalas, o mažiausiai - 0,04 mM koncentracijos PQ tirpalas, bet reikšmingo skirtumo nebuvo. Taip pat užauginta bakterijų S. mutans kultūros bioplėvelė ant breketų kontūro ir įvertinta jos kiekybinė sudėtis, naudojant kristalo violeto dažą, darbui su mikrobine biocele. Rezultatai parodė, kad po 24 valandų inkubacijos didesnė bioplėvelės biomasė susiformavo ant breketų kontūrų nei mikroplokštelės šulinėliuose, bet reikšmingo skirtumo nebuvo. Elektrocheminiai matavimai, kurių metu buvo užrašomos ciklinės voltamperogramos, atlikti su bakterijomis S. mutans, imobilizavus jas ant breketų kontūro kaip elektrodo, kuris buvo panardintas į PBS tirpalą su 0,5 M kalio heksacianoferato (III) ir PQ mediatoriais. Nustatyta, kad naudojant kalio heksacianoferatą (III) mediatorių, mikrobinė biocelė sugeneravo didesnį srovės tankį, nei naudojant PQ mediatorių. Pridėjus 0,4 mL 0,5 M koncentracijos kalio heksacianoferato (III) tirpalą, mikrobinės biocelės efektyvumas padidėjo, nes atsirado dvi oksidacijos ir redukcijos smailės ties 7,0 mA/cm2 ir -6,4 mA/cm2, pridėjus PQ tirpalą, atsirado papildomos dvi naujos oksidacijos ir redukcijos smailės ties 0,8 mA/cm2 ir -5,8 mA/cm2.Darbą sudaro 6 dalys: įvadas, literatūros apžvalga, tyrimo medžiagos ir metodai, tyrimo rezultatai ir jų aptarimas, išvados, literatūros sąrašas.Darbo apimtis - 45 p. teksto be priedų, 21 iliustr., 5 lent., 51 bibliografiniai šaltiniai.
In this master's thesis, an efficient microbial biocell was developed using a bracket contour with immobilized Streptococcus mutans bacteria as an electrode. The toxicity of the mediator PQ (9,10-phenanthroline quinone) to bacterial S. mutans cells was evaluated. The method for determining the cell growth efficiency according to the optical density of the suspension showed that the presence of PQ solution in an aliquot part of the bacterial suspension inhibited the proliferation of S. mutans cells. Cells growth was most inhibited by 0.3 mM PQ solution and at least 0.04 mM PQ solution but there was no significant difference. A biofilm of a bacterial culture of S. mutans was also grown on the contour of the brackets and the quantitative composition was evaluated using a crystal violet dye for work with a microbial biocell. The results showed that after 24 h of incubation, a higher biofilm biomass was formed on the contours of the brackets than in the microplate wells but there was no significant difference. Electrochemical measurements in which cyclic voltammogram were recorded and performed with S. mutans by immobilizing them on a bracket contour as an electrode which was immersed in PBS with 0.5 M potassium hexacyanoferrate (III) and PQ mediators. The microbial biocell generated a higher current density using a potassium hexacyanoferrate (III) mediator than using a PQ mediator. The addition of 0.4 mL 0.5 M potassium hexacyanoferrate (III) solution increased the efficiency of the microbial biocell, because two oxidation and reduction peaks occured at 7.0 mA/cm2 and -6.4 mA/cm2, the addition of PQ solution, occured two additional new oxidation and reduction peaks at 0.8 mA/cm2 and -5.8 mA/cm2.The work consists of 6 parts: introduction, literature review, materials and methods, research results and discussion, conclusions, references.Thesis consist of: 45 p. text with out appendixes, 21 pictures, 5 tables, 51 bibliographical entries.