但是迄今為止，人們無法測量通過單個蛋白質(zhì)的電流有多大。慕尼黑工業(yè)大學和特拉維夫大學的科學家們發(fā)明了一種方法，用以測量光合系統(tǒng)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(zhàn)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(fā)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(wěn)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(jīng)引導通過玻璃尖端，激活光合蛋白，同時產(chǎn)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(chǎn)生的光電流。

 

 結果發(fā)現(xiàn),這一蛋白的發(fā)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(tǒng)研究的劉珠明博士對《科技創(chuàng)業(yè)》表示，作為光驅動的單分子電子泵，光合蛋白質(zhì)未來有望用作納米級電路中的發(fā)電機，制備真正的自供電納米生化傳感、檢測系統(tǒng)。

 

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(tǒng)高等創(chuàng)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(fā)表在《自然·納米技術》上。