黎明發電淺析單分子發電機電流的測量
植物、藻類和細菌等光合生物通過的光合系統包含了葉綠素、類胡蘿卜素光合作用將太陽能轉化為化學能。這個轉變過程的第一步是由結 植物、藻類和細菌等光合生物通過的光合系統包含了葉綠素、類胡蘿卜素光合作用將太陽能轉化為化學能。這個轉變過程的第一步是由結合了葉綠素和類胡蘿卜素的光合蛋白質介導的，它吸收光，轉移能量和電子。
但是迄今為止，人們無法測量通過單個蛋白質的電流有多大。慕尼黑工業大學和特拉維夫大學的科學家們發明了一種方法，用以測量光合系統中通過單個蛋白分子的電流強度，期望由此可推進光合蛋白用作生化光電源的進程。
研究人員面臨的首要挑戰是，如何在強光場中對單個分子進行電接觸。解決這一問題的關鍵是將光合蛋白固定在近場掃描光學顯微鏡中的電極上。
研究人員設法使光合蛋白兩端的半胱氨酸發生突變，并能夠與金制電極共價結合。這樣，光合蛋白的一端能夠自動結合在電極表面，并在兩者之間形成穩定的電耦合。另一端能夠與鍍金的四面體狀玻璃尖端結合。一個光通量經引導通過玻璃尖端，激活光合蛋白，同時產生電接觸，連接著玻璃尖端的近場掃描光學顯微鏡就可以測得單個蛋白產生的光電流。結果發現,這一蛋白的發電量是10皮安。
英國斯旺西大學工程學院從事微能源與微納系統研究的劉珠明博士對《科技創業》表示，作為光驅動的單分子電子泵，光合蛋白質未來有望用作納米級電路中的發電機，制備真正的自供電納米生化傳感、檢測系統。
這項研究受德國研究基金會、慕尼黑卓越研究群-慕尼黑光子學和納米系統高等創新中心，以及歐洲研究理事會高等MolArt項目的資助。研究結果發表在《自然·納米技術》上。
