Przełomowe badania dotyczące organizacji układu fotosystemu I (PSI) na powierzchni grafenu

Zespół badawczy kierowany przez prof. Joannę Kargul z Centrum Nowych Technologii UW opublikował wyniki badań dotyczące organizacji układu fotosystemu I (PSI) na powierzchni grafenu. Artykuł ukazał się w czasopiśmie „Advanced Functional Materials”.

Zespół badawczy kierowany przez prof. Joannę Kargul, kierowniczkę Laboratorium Fotosyntezy i Paliw Słonecznych w Centrum Nowych Technologii Uniwersytetu Warszawskiego, we współpracy z dr. Tomaszem Góralem z Laboratorium Specjalistycznego Kriomikroskopii i Dyfrakcji Elektronowej, naukowcami z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego (dr Marcin Strawski) oraz Narodowego Instytutu Genetyki w Japonii, opublikował przełomowe wyniki dotyczące organizacji układu fotosystemu I (PSI) na powierzchni grafenu. Naukowcy wykorzystali w swoich badaniach technikę Cryo-EM w połączeniu z modyfikacją genetyczną PSI i ukierunkowaną chemią powierzchniową w celu uzyskania atomistycznego obrazu zespołu fotosystemu na powierzchni grafenu.

Precyzyjna kontrola orientacji białek na materiałach przewodzących od dawna ogranicza postępy w dziedzinie sztucznej fotosyntezy. Wykorzystując kriomikroskopię elektronową, interdyscyplinarny zespół zobrazował fotosystem I zakotwiczony na grafenie za pomocą metek histydynowych wiążących nikiel, bezpośrednio potwierdzając architekturę biomolekularnego układu, która skutecznie kieruje elektrony do elektrody. Zorientowane nanoukłady fotosystemu I generowały trzykrotnie większy fotoprąd niż białka adsorbowane losowo i utrzymywały stabilną wydajność podczas długotrwałego naświetlania.

Wyniki badań pokazują, w jaki sposób racjonalnie zaprojektowane uporządkowanie na poziomie molekularnym może determinować efektywne funkcjonowanie urządzenia, oferując ramy do projektowania trwałych i wydajnych systemów biohybrydowych do konwersji energii słonecznej w zrównoważone paliwa i inne kluczowe surowce.

Wyniki badań opublikowane w czasopiśmie „Advanced Functional Materials” przeczytasz tutaj. Szczegółowy opis badań zamieszczono tu.

Źródło: Uniwersytet Warszawski

Czytaj także: Diafit może zrewolucjonizować magazynowanie energii