Le Proteine Fotosintetiche Fungono da Generatori Correnti in Circuiti Elettrici di Nanoscale

Published on October 3, 2012 at 9:21 AM

Un gruppo degli scienziati, piombo da Joachim Reichert, Johannes Barth ed Alexander Holleitner (Technische Universitaet Muenchen, Cluster della MAPPA di Eccellenza e NIM) e Itai Carmeli (Università di Tel Aviv) ha messo a punto un metodo per misurare i photocurrents di singolo sistema fotosintetico functionalized della proteina.

Il Fotosistema-Io (verde) otticamente è eccitato da un elettrodo (cima). Un elettrone poi è trasferito per gradi in soltanto 16 nanosecondi. Credito: Christoph Hohmann (Iniziativa Monaco Di Baviera di Nanosystems)

Gli scienziati potrebbero dimostrare che un tal sistema può essere integrato ed essere indirizzato selettivamente nelle architetture fotovoltaiche artificiali dell'unità mentre conserva i loro beni funzionali biomolecolari. Le proteine rappresentano le pompe guidate da luminosa e altamente efficienti dell'elettrone della unico molecola che possono fungere da generatori correnti in circuiti elettrici del nanoscale. Il gruppo interdisciplinare ha pubblicato i risultati in 'Natura Nanotechnology questa settimana.

Lo scienziato ha studiato il centro della reazione del fotosistema-Io che è un complesso della proteina della clorofilla situato in membrane dei cloroplasti dalla cyanobacteria. Gli Impianti, le alghe ed i batteri usano la fotosintesi per convertire l'energia solare in energia chimica. Le fasi iniziali di questa trattamento - dove l'indicatore luminoso è assorbito e l'energia e gli elettroni sono trasferiti - sono mediate dalle proteine fotosintetiche composte di complessi del carotenoide e della clorofilla. Finora, nessuno dei metodi disponibili erano abbastanza sensibili ai photocurrents della misura generati da una singola proteina. I beni optoelettronici eccezionali delle mostre del Fotosistema-Io hanno trovato soltanto nei sistemi fotosintetici. La dimensione del nanoscale ulteriore rende al fotosistema-I'un'unità di promessa per le applicazioni in optoelettronica molecolare.

La prima sfida che i fisici hanno dovuto padroneggiare era l'elaborazione di un metodo per contattare elettricamente le singole molecole nei forti campi ottici. L'elemento centrale del nanodevice realizzato è proteine fotosintetiche auto-montate ed in covalenza limita ad un elettrodo dell'oro via i gruppi di mutazione della cisteina. Il photocurrent è stato misurato per mezzo di un di un suggerimento di vetro coperto d'oro impiegato in un'impostazione ottica di microscopia del quasi-campo di scansione. Le proteine fotosintetiche otticamente sono eccitate da un cambiamento continuo del fotone guida attraverso il suggerimento tetraedrico che allo stesso tempo fornisce il contatto elettrico. Con questa tecnica, i fisici potevano riflettere il photocurrent generato nelle singole unità della proteina.

Sorgente: http://www.tum.de/

Last Update: 3. October 2012 14:45

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