A Quantitative Bacteria Monitoring and Killing Platform Based on Electron Transfer from Bacteria to a Semiconductor

细菌 半导体 材料科学 电子转移 纳米技术 光催化 大肠杆菌 光电子学 化学 生物 光化学 生物化学 遗传学 基因 催化作用
作者
Guomin Wang,Kaiwei Tang,Zheyi Meng,Pei Liu,Shi Mo,Babak Mehrjou,Huaiyu Wang,Xuanyong Liu,Zhengwei Wu,Paul K. Chu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (39): e2003616-e2003616 被引量:63
标识
DOI:10.1002/adma.202003616
摘要

A platform with both bacteria killing and sensing capabilities is crucial for monitoring the entire bacteria-related process on biomaterials and biomedical devices. Electron transfer (ET) between the bacteria and a Au-loaded semiconductor (ZnO) is observed to be the primary factor for effective bacteria sensing and fast bacteria killing. The electrons produce a saturation current that varies linearly with the bacteria number, semi-logarithmically, with R2 of 0.98825, thus providing an excellent tool to count bacteria quantitatively in real-time. Furthermore, ET leads to continuous electron loss killing of about 80% of Escherichia coli in only 1 h without light. The modularity and extendability of this ET-based platform are also demonstrated by the excellent results obtained from other semiconductor/substrate systems and the stability is confirmed by recycling tests. The underlying mechanism for the dual functions is not due to conventional attributed Zn2+ leaching or photocatalysis but instead electrical interactions upon direct contact. The results reveal the capability of real-time detection of bacteria based on ET while providing information about the antibacterial behavior of ZnO-based materials especially in the early stage. The concept can be readily incorporated into the design of smart and miniaturized devices that can sense and kill bacteria simultaneously.
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
韭菜发布了新的文献求助10
刚刚
轩辕忆枫完成签到,获得积分10
刚刚
snowman应助棠堂采纳,获得10
1秒前
1秒前
耄耋完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
鲨鱼辣椒完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6.2应助peaunt采纳,获得10
2秒前
JIEYU发布了新的文献求助10
2秒前
淡淡素发布了新的文献求助10
3秒前
上官若男应助kb采纳,获得10
3秒前
零零发布了新的文献求助10
3秒前
落后雁菱发布了新的文献求助30
3秒前
Watermanlil发布了新的文献求助10
4秒前
李爱国应助王多肉采纳,获得10
5秒前
搜集达人应助Jason采纳,获得10
6秒前
Aicici发布了新的文献求助10
6秒前
poker完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
隐形曼青应助杨杨采纳,获得10
7秒前
7秒前
小白完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
不想上班完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
FashionBoy应助四十四次日落采纳,获得10
9秒前
9秒前
AHND发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
江誌濤发布了新的文献求助10
12秒前
零零完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
不安思远发布了新的文献求助10
13秒前
西塔发布了新的文献求助10
14秒前
dong发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
Amy发布了新的文献求助10
16秒前
万物皆可爱应助123采纳,获得10
16秒前
16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
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7321602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8937167
关于积分的说明 18947534
捐赠科研通 6979688
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214793
关于科研通互助平台的介绍 2382407
邀请新用户注册赠送积分活动 2194067