Spatial Heterogeneity in Electrochemically Active Biofilms: Mechanism, Measurement, and Future Perspectives

空间异质性 环境科学 生化工程 计算机科学 化学 纳米技术 数据科学 环境规划 空间生态学 动力非均质性
作者
Panpan Liu,Zhuanzhuan Li,Haisong Li,Yong Jiang,Peng Liang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:60 (13): 9761-9776
标识
DOI:10.1021/acs.est.5c16170
摘要

Electrochemically active biofilms (EABs) are a class of conductive assemblies composed of electroactive microorganisms and their extracellular polymers. They have shown potential for diverse environmental applications, including bioremediation, energy conversion, and biosensing. Despite growing evidence that the hierarchical architecture and heterogeneity of EABs critically determine electron transport efficiency and biofilm function, a comprehensive review addressing these spatial features remains lacking. This paper reviews the spatial heterogeneity of EABs, discussing in detail the physicochemical microenvironment gradients, biofilm structural composition, electron transport mechanisms, and metabolic activity heterogeneity. By analyzing existing studies, the ambiguity surrounding current measurements and understanding of the heterogeneity of EABs is clarified. Finally, future research directions are proposed, including the application of advanced imaging technology and gene-editing approaches, the elucidation of the dynamic changes of biofilm heterogeneity, and the in-depth investigation of complex matrices in other ecological systems, which offer new insights into the heterogeneity and architecture of EABs. A deeper understanding of this aspect will facilitate the optimization of the microbial electrode design, configuration, and operational strategies to advance the applications of EABs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
albertchan完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
鹏1989发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
ye发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
打打应助当代鲁迅采纳,获得10
3秒前
Song关注了科研通微信公众号
4秒前
4秒前
桐桐应助毅诚菌采纳,获得10
6秒前
lzd完成签到,获得积分10
7秒前
沧海一声笑完成签到,获得积分10
8秒前
曾水发布了新的文献求助10
8秒前
路宇鹏完成签到,获得积分10
9秒前
小马甲应助蓝天采纳,获得10
9秒前
QiongYin_123完成签到 ,获得积分10
10秒前
学的想泗完成签到,获得积分10
10秒前
我是老大应助管箴采纳,获得10
11秒前
11秒前
不会失忆完成签到,获得积分0
12秒前
芒果哥发布了新的文献求助10
16秒前
不会学术的羊完成签到,获得积分0
18秒前
Jasper应助blank采纳,获得10
18秒前
传奇3应助风之谷采纳,获得20
19秒前
19秒前
20秒前
封涟妖完成签到,获得积分20
20秒前
繁荣的凡完成签到 ,获得积分10
20秒前
小二郎应助三金采纳,获得10
21秒前
科研路上的干饭桶完成签到,获得积分10
23秒前
Jiayou Zhang发布了新的文献求助10
24秒前
曾水完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
25秒前
25秒前
听话的醉冬完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
Jada发布了新的文献求助30
26秒前
勤恳映阳完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7319509
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935188
关于积分的说明 18941328
捐赠科研通 6978164
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214386
关于科研通互助平台的介绍 2382259
邀请新用户注册赠送积分活动 2193408