Page 30 - MaSzeSz hírcsatorna 2020/3.

módszerről elmondható, hogy időigényes, kisebb, a módszer pedig jól automatizálható, így
szakképzett munkaerő szükséges hozzá, ne- akár laborkörülményeket nem igénylő on-site
hezen automatizálható, illetve még akkreditált mérőegységek is létrehozhatók. Munkánk során
laboratóriumok esetén is viszonylag nagy mé- arra is nagy figyelmet fordítunk, hogy elérhető
rési hibával (~20% (Jouanneau et al. 2014)) kell és megfizethető szenzort fejlesszünk, ezért tö-
számolni. Ezen problémákra megoldást jelent- rekszünk az olcsóbb alternatív szerkezeti anya-
hetnek az új generációs bioszenzorok. gok és nemesfém mentes katalizátorok (Tardy
A bioszenzorok olyan eszközök, amik biológiai et al. 2017) fejlesztésére és alkalmazására.
folyamatok detektálását és feldolgozható jellé
alakítását teszik lehetővé.Jellemzően költsége- 2. AZ EXOELEKTROGÉN
sek, ezért elsősorban olyan iparágakban kifize- MIKROORGANIZMUSOK
tődő az alkalmazásuk, ahol a termékek nagy
hozzáadott értéket képviselnek (gyógyszeripar, Az oxidatív anyagcserét folytató heterotrófmik-
orvos diagnosztikai eszközök). Kedvező tulaj- robák a terminális oxidációhoz kapcsolt oxidatív
donságaiknak köszönhetően mégis egyre el- foszforiláción keresztül állítják elő a szükséges
terjedtebbek, a világon pedig számos kutató- energiát adenozin-trifoszfát (ATP) formájában,
csoport célja meglévő bioszenzorok olcsóbb mely az élővilágbanaz energiaátvitel alapegysé-
alternatíváinak kifejlesztése, vagy új technológi- ge. A szerves anyagok oxidációja során CO és
2
ák bioszenzorikus felhasználhatóságának vizs- redukált koenzimek képződnek, úgymint NADH
gálata. és FADH . Az anyagcserefolyamatok zavartalan
2
A BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmi- működéséhez ezen koenzimek oxidált formája
szertudományi Tanszékén működő Szenny- is szükséges, ezért a NADH és FADH regene-
2
víztisztítási Biotechnológiák Kutatócsoportban rációja – azaz visszaoxidálása – elengedhetet-
immár 8 éve tanulmányozzuk a mikrobiális len, mely a terminális oxidáció során zajlik le.
üzemanyagcellák (MicrobialFuelCell – MFC) al- A membránkapcsolt folyamatban az elektronok
kalmazhatóságát szennyvizek monitorozására végül a terminális elektronakceptorra (TEA) ke-
és kezelésére. Legújabb eredményeink alapján rülnek, az eközben felszabaduló energiát pedig
lehetséges egy olyan MFC alapú BOI szenzor ki- közvetetten felhasználva a mikroba ATP-t szinte-
fejlesztése, mely alkalmas szennyvizek biodeg- tizál, melyet oxidatív foszforilációnak nevezünk.
radálható szervesanyag tartalmának mennyi- A legáltalánosabb terminális elektronakceptor
ségi, sőt, akár minőségi meghatározásra is, így az oxigén, de egyes mikrobák a nitrát, a nitrit
információ nyerhető az oldott könnyen biodeg- és a szulfát molekulákat is képesek TEA-ként-
radálható és lebegőanyag formájában jelen lévő hasznosítani.
nehezen biodegradálható szervesanyag frakci-
ók arányáról is. A konvencionális respirometriás Összevetve az oxidatív foszforiláció energiater-
módszerrel összevetve tapasztalataink alapján melő képességét a fermentatív anyagcserével el-
a mérési időrövidebb, a mérési bizonytalanság mondható, hogy csaknem egy nagyságrenddel

30