Sposób otrzymywania biofilmu bakterii Lactobacillus rhamnosus na powierzchni metalicznej oraz bioelektroda uzyskana tym sposobem

Wynalazek zgłoszony do ochrony patentowej dotyczy sposobu uzyskania biofilmu probiotycznych bakterii kwasu mlekowego Lactobacillus rhamnosus (w szczególności L. rhamnosus GG) na inertnej powierzchni złota, która została wstępnie zmodyfikowana poprzez pokrycie jej monowarstwą kationowych pochodnych polimerów (naturalnych i syntetycznych) przy pomocy metody layer by layer. Utworzenie polikationowej warstwy polimeru na powierzchni złota umożliwiło bakteriom Lactobacillus rhamnosus GG adhezję na tak zmodyfikowanej powierzchni metalu. Dzięki temu nie zaobserwowano negatywnego wpływu metalu szlachetnego na przeżywalność i rozwój tych mikroorganizmów. Co więcej, bakterie nadal rozmnażały się na badanej powierzchni metalu i w rezultacie utworzyły biofilm bakteryjny przypominający wyglądem sieć. Ponadto, szczep L. rhamnosus GG wykazywał aktywność elektrochemiczną, dzięki czemu możliwe było otrzymanie bioelektrody (złoto/polikation/L. rhamnosus GG).

Bioelektroda uzyskana sposobem opisanym w zgłoszeniu patentowym może zostać wykorzystana do konstrukcji układów bioelektrochemicznych (ang. bioelectrochemical systems, BESs). Najbardziej obiecującymi z punktu widzenia aplikacji rodzajami BESs są mikrobiologiczne ogniwa paliwowe (ang. microbial fuel cells, MFC) oraz mikrobiologiczne ogniwa elektrolityczne (ang. microbial electrolysis cells, MECs). W pierwszym przypadku mikroby przyczyniają się do rozkładu związków organicznych, co prowadzi do produkcji energii elektrycznej. Natomiast w MECs można uzyskać biopaliwo (np. wodór) lub inne cenne związki organiczne. Co więcej zaproponowana elektroda może być wykorzystana do produkcji różnego rodzaju biosensorów.

- poprawa jakości
- wzrost wydajności
- wprowadzenie nowego produktu/usługi

Bioelektroda, Elektroda mikrobiologiczna, Biosensor, Mikrobiologiczne ogniwo paliwowe. Biofilm bakterii kwasu mlekowego

Układy wykorzystujące zaproponowaną bioelektrodę mogą posłużyć jako nowe, przyjazne człowiekowi
i środowisku alternatywne źródła energii, co jest niezwykle ważne w dobie intensywnego rozwoju cywilizacji przy jednoczesnym wyczerpywaniu się paliw kopalnych. Co więcej, badany wynalazek może zostać zastosowany w urządzeniach monitorujących stan zanieczyszczenia środowiska, znacznie usprawniając ich pracę, gdyż może posłużyć jako biobateria. Z drugiej strony, sam organizm może być traktowany jako swoisty biosensor, ponieważ jego dobrostan jest zależny od środowiska, w którym się znajduje.

- Nauki biologiczne - Biotechnologia / farmaceutyka
- Nauki biologiczne - zdrowie, medycyna
- Bioelektronika

- prototyp
- technologia gotowa do zastosowania

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku

- instytut naukowo - badawczy, uniwersytet
- ośrodek transferu technologii
- przemysł
- usługi

Organizacja i promocja na forum krajowym i zagranicznym VIII edycji Ogólnopolskiego Konkursu Student-Wynalazca oraz zgłoszonych rozwiązań – zadane finansowane w ramach umowy 962/P-DUN/2017 ze środków Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego przeznaczonych na działalność upowszechniająca naukę