es.wedoany.com Noticia: Alemania Kirstin Gutekunst de la Universidad de Kassel, Wolfgang Schuhmann de la Universidad del Ruhr en Bochum, Felipe Conzuelo de la Universidade Nova de Lisboa y sus colegas capturaron células vivas de cianobacterias dentro de un recubrimiento de polímero redox modificado con viológeno, blando, sobre un electrodo, formando una fina "cáscara de hidrogel" alrededor de cada célula. Posteriormente, el equipo aplicó un pequeño voltaje negativo, reduciendo las unidades de viológeno en el polímero, capaces de reducir el oxígeno en las inmediaciones de las células, eliminando así eficazmente el oxígeno del entorno celular.
Los investigadores descubrieron que el polímero de viológeno reducido puede eliminar eficientemente el oxígeno producido por la fotosíntesis, creando un microambiente hipóxico alrededor de las células, evitando al mismo tiempo la acumulación de peróxido de hidrógeno dañino. La hidrogenasa dentro de las cianobacterias se mantiene así activa, permitiendo una producción continua de hidrógeno.
Los experimentos con cianobacterias transgénicas fueron particularmente exitosos. En estos mutantes, la hidrogenasa está genéticamente acoplada directamente al fotosistema I de la fotosíntesis. En comparación con las células de tipo silvestre en el polímero, estos mutantes mostraron una capacidad de producción de hidrógeno más duradera y estable.
Bajo estas condiciones protectoras, los mutantes de fusión PSI-hidrogenasa produjeron hidrógeno de manera estable bajo iluminación, y la producción disminuyó inmediatamente cuando se permitió la acumulación de oxígeno. Dado que no se añadió glucosa ni otros combustibles externos, los electrones para la producción de hidrógeno provinieron muy probablemente directamente de la división del agua en el fotosistema II, como se esperaba.
La producción fotosintética de hidrógeno suele ser autolimitante, ya que el oxígeno producido por la división del agua inactiva la hidrogenasa. Sin embargo, este estudio demuestra un método práctico para desacoplar los electrones del oxígeno en células intactas. Este enfoque de eliminación de oxígeno basado en polímeros evita mezclas de enzimas y combustibles adicionales como la glucosa, haciendo que el sistema sea más simple y sostenible, acercándose más a un verdadero dispositivo de producción de hidrógeno solar. La incorporación de células intactas en polímeros redox ajustables abre un camino hacia "electrodos vivos" escalables: las células se autorreparan biológicamente, mientras que el polímero se encarga de la función electroquímica.
Este artículo es compilado por Wedoany, las citas de la IA deben indicar la fuente «Wedoany»; si hay alguna infracción u otro problema, por favor notifícanos a tiempo, este sitio lo modificará o eliminará. Correo electrónico: news@wedoany.com
