科学家测量单个光合作用蛋白的光电流
作者:admin 发布时间:2020-03-23 04:02
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科学家测量单个光合作用蛋白的光电流

由光学近场显微镜的尖端照亮的光系统i络合物的图形图像

photosystem-i(绿色)被一个电极(在顶部)光学激发

然后仅在16纳秒内逐步转移电子

在最近发表的一项研究中,科学家表明,可以使用扫描近场光学显微镜装置测量由单个光合蛋白(光系统i)产生的光电流

由约阿希姆·赖希特(joachim reichert),约翰内斯·巴特(johannes barth)和亚历山大·霍莱特纳(alexander holleitner)(慕尼黑理工大学,卓越的map和nim集群)和伊泰·卡梅利(特拉维夫大学)领导的一组科学家开发了一种测量单一功能化光合蛋白系统光电流的方法

科学家们可以证明,这种系统可以在人工光伏器件架构中进行集成和选择性处理,同时保留其生物分子功能特性

蛋白质代表光驱动的高效单分子电子泵,可在纳米级电路中充当电流发生器

跨学科团队本周在《自然纳米技术》上发表了结果

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科学家研究了光系统i反应中心,该中心是叶绿素蛋白复合物,位于蓝细菌的叶绿体膜中

植物,藻类和细菌利用光合作用将太阳能转化为化学能

该过程的初始阶段吸收光,能量和电子被转移,由叶绿素和类胡萝卜素复合物组成的光合作用蛋白介导

到目前为止,尚无可用的方法足够灵敏地测量单个蛋白质产生的光电流

photosystem-i具有仅在光合作用系统中才能发现的出色的光电性能

纳米尺度进一步使光系统i成为分子光电子学中应用的有希望的单元

物理学家必须掌握的第一个挑战是开发一种在强光场中电接触单个分子的方法

实现的纳米器件的中心元件是光合蛋白,它们是自组装的,并通过半胱氨酸突变基团与金电极共价结合

通过在扫描近场光学显微镜设置中使用的金包玻璃尖端来测量光电流

光合蛋白被引导通过四面体尖端的光子通量光学激发,该四面体尖端同时提供电接触

通过这种技术,物理学家能够监视单个蛋白质单元中产生的光电流

德国研究基金会(dfg)通过spp 1243(拨款ho 3324/2和re 2592/太阳gg娱乐2),慕尼黑先进光子学和纳米系统中心卓越集群以及erc先进基金为该研究提供了支持

molart(编号47299)

单一光合蛋白的光电流,daniel gerster,joachim reichert,hai bi,johannes v. barth,simone m. kaniber,alexander w. holleitner,iris visoly-fisher,shlomi sergani和itai carmeli,nature nanotechnology,9月30日

2012年

忻府报社综合报道

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