Geobacter sulfurreducens是一种能氧化有机化合物并将释放的电子转移到导电基质中的电致细菌。为了开发通过氧化有机化合物产生电能的微生物燃料电池,人们积极研究了电致细菌。这种微生物燃料电池被认为是通过氧化例如公共废水中的有机污染物来发电的。从所有已知的纯培养物中，G. sulfurreducens在此过程中显示出最高的电流密度。
这种微生物燃料电池的开发需要洞悉细菌在导电基质上的吸附过程，它们的后续分裂以及生物膜的生长，生物膜是由多层细菌细胞构建的复杂的，微观的，厚的结构。从第一种细菌的附着开始，生物膜的生长受到基质的形态和化学组成的强烈影响。特别令人感兴趣的是生物膜在各种功能化单层改造的电极上生长的研究。
不仅基材的形态，而且裸基或单层改造基板上的细菌可以通过AFM从第一批附着的细菌细胞中可视。与其他显微技术（例如扫描电子显微镜）相比，AFM不需要不可避免地杀死被研究细菌的处理（比如戊二醛固定，金溅射）。使用原子力显微镜，可以在一个样品上研究生物膜的演变。此外，在浸入溶液中的基质上对细菌进行原位 AFM成像以访问细菌粘附，分裂和生物膜生长的在线监测。
左图显示了电化学沉积在金基质上的G. sulfurreducens的AFM图像。样品从溶液中取出，可用FlexAFM在环境空气中干燥和成像，无需任何预处理。除了直接吸附在金表面的单细菌和菌群外，其他细菌顶部粘附的细菌细胞也是可见的。后者代表细菌生物膜形成的第一步。
数据由伯尔尼大学Dr. I. Pobelov 和 M. Füeg提供。
Nanosurf应用笔记 AN00962