Mejorando la producción de corriente en biofilms electro-activos de Geobacter sulfurreducens con nanopartículas de oro sintetizadas in situ

HOPPE, CRISTINA; ORDOÑEZ, MARÍA VICTORIA; ROBUSCHI, LUCIANA; TOMBA, J. PABLO; BUSALMEN, JUAN PABLO; HOPPE, CRISTINA; ORDOÑEZ, MARÍA VICTORIA; TOMBA, J. PABLO; ROBUSCHI, LUCIANA; BUSALMEN, JUAN PABLO

Rosario

Congreso; XXIII Congreso Latinoamericano y XIV Congreso Argentino de microbiología; 2016

SAMIGE

Lautilización de microorganismos vivos en la producción de electrodos híbridoscon propiedades catalíticas especiales, surge como resultado de investigacionesmuy recientes que muestran que bacterias como las del género Geobacter, pueden intercambiar electronescon un electrodo polarizado. Forman así biofilms en los que cada célula estáconectada eléctricamente a sus vecinas y con el electrodo. Se ha descubiertoque la conectividad entre células no es perfecta e introduce una limitación ala producción de corriente que debe ser mejorada para optimizar su aplicación. G. sulfurreducens es una bacteriaanaerobia gram (-) capaz de utilizar aceptores electrónicos insolubles, como (hydr)oxidos de Fe (III) yelectrodos polarizados, durante su respiración. Proteínas pertenecientes a lafamilia de citocromos tipo c extracelulares, denominadas Omc (Outer membrane cytochromes), han sido involucradasen Geobacter en los mecanismos detransferencia electrónica externa. Aprovechando esta capacidad, en el presentetrabajo se estudió la formación in situ de nanoparticulas conductoras de oro(AuNPs) durante la respiración celular. Buscando de esta manera mejorar laconducción eléctrica en biofilms electro-activos de G. sulfurreducens. Para ello, biofilms crecidos respirando electrodo fueronincubados a diferentes etapas en presencia de 200 uM AuHCl4 y sin polarización, parapermitir la reducción de Au(III) a Au(0). Mediante microscopia de contraste defase se pudo observar que el tratamiento condujo a la formación de agregados deAuNPs mayoritariamente en la zona abarcada entre 20 y 45 um desde la superficiedel ánodo, mientras que el análisis por imágenes SEM utilizando técnicas de backscattering corroboró su localizaciónen la matriz extracelular. Por otra parte, resultados obtenidos por  espectroscopia confocal RAMAN sugieren que lasAuNPs estarían íntimamente vinculadas a citocromos tipo c. Finalmente, y derelevancia para este trabajo, se demostró mediante cronoamperometria que laadición de estas nanoparticulas provoco un incremento en la corriente máxima deestabilización alcanzada por unidad de área.