由慕尼黑工業(yè)大學領(lǐng)導的科研團隊，和I特拉維夫大學開發(fā)出了一種方法，用來測量單個功能化的光合蛋白系統(tǒng)的光電流。科學家們可以證明，當保留他們的生物分子功能特性的時候，該系統(tǒng)可以集成和選擇性地輸入到人造光伏裝置建筑中。
蛋白質(zhì)代表了光驅(qū)動性，高效的單分子電子泵--其可以在納米級電路中扮演電流發(fā)電機的角色。
各學科團隊將該結(jié)果發(fā)表在了本周出版的《自然納米技術(shù)》上。
科學家調(diào)查研究了photosystem-I反應(yīng)中心--這是一個位于藍藻細菌葉綠體膜的葉綠素蛋白質(zhì)復(fù)合體。植物，藻類，細菌使用光合作用來將太陽能轉(zhuǎn)換為化學能。該過程的初級階段(此階段主要為吸收光，能量和電子轉(zhuǎn)移)由葉綠素、類胡蘿卜素復(fù)合物組成的光合蛋白質(zhì)調(diào)解。直到現(xiàn)在，沒有任何方法能足夠靈敏地去測量由單個蛋白質(zhì)產(chǎn)生的光電流。Photosystem-I展示了此前僅僅在光合作用系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的杰出的光電特性。納米級尺寸進一步使Photosystem-I成為分子光電學應(yīng)用中一個有前途的單元。
科研人員要征服的第一個挑戰(zhàn)是，開發(fā)一種在強光場中電接觸單個分子的方法。已實現(xiàn)納米器件的中心元是自組裝的光合作用蛋白質(zhì)，和通過半胱氨酸突變?nèi)航M綁定到金電極的共價鍵。光電流通過掃描近場光學顯微裝置中的一個表面覆金的玻璃尖端進行測量。光合蛋白被光子通量進行光激發(fā)，光子通量是通過四面體尖端進行引導的，同時四面體尖端還提供電接觸。使用該技術(shù)，物理學家可以監(jiān)測單蛋白質(zhì)單元產(chǎn)生的光電流。
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