Detektor Impedansi Nanozyme 2D MOF untuk Deteksi dan Penghapusan Biofilm Sinergis dalam Sistem Bioelektrokimia

Abstrak
Pembentukan biofilm telah menjadi faktor pengaruh yang signifikan terhadap sel bahan bakar mikroba (MFC). Mengembangkan sarana deteksi biofilm yang efektif sangat penting untuk meningkatkan efisiensi MFC. Dalam studi ini, kami mengusulkan detektor impedansi berbasis nanozyme rangka logam-organik dua dimensi (2D Cu-BDC) untuk deteksi dan penghilangan biofilm bakteri secara bersamaan. Antarmuka induksi yang menjanjikan memiliki sifat transfer elektron dan perlekatan biofilm yang baik, sehingga mewujudkan deteksi biofilm yang sensitif. Perubahan respons impedansi pada detektor MOF 2D yang difungsikan adalah 3,5 kali lebih tinggi untuk biofilm bakteri Gram-positif dan 2,7 kali lebih tinggi untuk biofilm bakteri Gram-negatif dibandingkan dengan elektroda kosong. Selain itu, nanozyme MOF 2D menunjukkan aktivitas seperti peroksidase yang kuat, memungkinkan degradasi biofilm yang efisien pada konsentrasi H2O2 yang rendah, dan selanjutnya memungkinkan pemantauan proses eliminasi biofilm secara real-time. Studi ini memberikan pendekatan baru untuk menggunakan biosensor berbasis MOF untuk deteksi dan penghilangan biofilm secara bersamaan di MFC.