研究人员现已开发出一种测量“单一功能化光合作用蛋白系统”光电流的方法。研究人员充满信心，他们可以证明这种系统可以在人工光伏设备的体系结构内部进行集成和“选择性寻址”，同时仍然能够保留其“生物分子功能特性”。
Photosystem-I（绿色）由电极（在顶部）光学激发。然后仅在16纳秒内逐步转移电子。
该蛋白质本质上是一种光驱动且高效的单分子电子泵，该泵有可能在纳米级电路中充当发电机。
研究人员正在研究光系统I反应中心，它是叶绿素蛋白复合物，位于蓝细菌的叶绿体膜中。藻类，植物和一些细菌利用光合作用将太阳的能量转换成可用的和可存储的化学能。“该过程的初始阶段-吸收光并传递能量和电子-由叶绿素和类胡萝卜素复合物组成的光合作用蛋白介导。”
在此突破之前，还没有任何一种方法能够足够灵敏地测量单个蛋白质产生的光电流。“ Photosystem-I展现出仅在光合作用系统中才具有的出色的光电性能。纳米尺度进一步使光系统I成为分子光电子学中应用的有希望的单元。物理学家面临的主要挑战是，他们必须开发和掌握“一种在强光场中电接触单个分子的方法”。慕尼黑大学的新闻稿说：“实现的纳米装置的核心元素是光合蛋白，它们是自组装的，并通过半胱氨酸突变基团与金电极共价结合。”“
通过在扫描近场光学显微镜设置中使用的金包玻璃尖端来测量光电流。光合蛋白被引导通过四面体尖端的光子通量光学激发，该四面体尖端同时提供电接触。”使用这项技术，研究人员可以监视单个蛋白质单元中产生的光电流。
该研究小组本周将研究结果发表在《自然纳米技术》杂志上。
这项研究是由Joachim Reichert，Johannes Barth和Alexander Holleitner（慕尼黑工业大学，Cluster of Excellence MAP和NIM）和Itai Carmeli（特拉维夫大学）领导的研究人员进行跨学科合作的结果
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