遺伝遺伝学: 現在の研究

概要

グレッツェル細胞における光増感剤としてのCuInS2量子ドットに結合したPseudomonas fluorescens 198由来のアズリンの組み込み

カロリーナ・パス・ケサダ、カロリーナ・アリアサ＝エカネス、ジョバンナ・アンツィアーニ＝オストゥーニ、マヌエル・イサイアス・オソリオ、ホセ・マヌエル・ペレス・ドノソ

要約
太陽は、最もクリーンで豊富で利用可能な再生可能エネルギー源です。第一世代の太陽電池は、約25％の効率で太陽光を電気に変換できます。それでも、太陽光発電市場は、生産コスト、効率、持続可能性を改善するために進化しています。新世代の太陽電池は、染料、ナノ粒子などのさまざまな分子で感作され、最近ではタンパク質が光増感剤としてテストされています。この研究では、CuInS2量子ドット（QD）に結合した酸化還元タンパク質（アズリン）を、Grätzel太陽電池の光増感剤として使用します。アズリン遺伝子は、南極の細菌コレクション（Pseudomonas fluorescens 198）の株のゲノム内で特定されました。この遺伝子をクローン化して大腸菌で過剰発現させ、Hisタグで精製したアズリン+ CuInS2 QDを、TiO2をアノード、Ptを対電極として使用して増感太陽電池に組み込みました。当研究室では、CdS や CuInS2 などの生体模倣および生合成ナノ粒子が光増感剤として効果的に使用されています。予備研究では、アズリンを細胞に組み込むと、CuInS2 QD のみで増感した細胞と比較して効率が 56% 向上することが示されています。CdS QD をアズリンに結合した場合も効率が向上します (42%)。TiO2 層における His タグ アズリンの最も安定した配向は、ハイブリッド量子力学/分子力学 (QM/MM) 計算によって研究されており、特定の位置がアノードへの電子移動に有利かどうかを判断しています。このプロジェクトは、FONDECYT 助成金 3170718 および INACH RT_26-16 によってサポートされています。