A novel portable oxidation-reduction potential and microbial fuel cell-based sensor to monitor microbial growth
Notice bibliographique
Résumé
Bioremediation, the most environment-friendly soil remediation method, should receive adequate attention. However, its efficiency has often been criticized, reflecting the dearth of information about microbial activity in the soil. Biosensors can use the signals sent by microorganisms to quantify and analyze microbial activity. Therefore, combining biosensors with bioremediation can enhance the application of bioremediation technology.\nThis thesis focused on designing and fabricating of portable microbial fuel cell (MFC) and oxidation-reduction potential (ORP) based sensor to achieve in situ soil bioremediation application in the future. This is because conventional biosensors cannot reflect the detailed microbial growth characteristics during soil bioremediation.\nDuring the experiment, two portable sensors were designed. First, two cylindrical polypropylene bottles were compressed tightly to form a preliminary sensor containing a proton exchange membrane (PEM), an O-ring, and a cathode electrode. After successfully testing the preliminary sensor’s workability, a smaller, easier-to-assemble 3D-printed sensor was designed based on the same concept.\nThe extracellular electrogenic bacterial Bacillus subtilis was used to test both sensors’ workability. MFC and ORP sensors provide voltage and redox potential outputs. By integrating real-time redox potential and voltage outputs, a typical microbial growth (potential parameter) curve can be created. The derivative optical density (OD) value (OD per hour) was found to correspond to the potential parameter. The preliminary sensor could acquire detailed microbial growth characteristics at 6.5 and 18 hours, and the 3D-printed sensor at 10 and 21 hours. The accompanying derivative OD values supported these conclusions. This novel sensor can monitor real-time microbial growth, report detailed growth characteristics in soil, and help select better bioremediation solutions.\nFuture work is required to improve the responsive of the 3D-printed sensor to achieve higher-resolution result.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».