钛媒体APP《科学》杂志：人造“叶绿体”，理论上可将CO2转化为任何需要的有机物( 二 )
一是合成生物学与纳米微流控技术结合 ， 将从菠菜中提取的叶绿体膜和2016年研发的Cetch循环耦合 ， 合成了细胞大小的液滴 ， 这些液滴可以作为叶绿体吸收太阳能并固定CO2 。
二是自主研发了人工叶绿体组装平台 ， 不仅可以实现自动化生产人工叶绿体 ， 还能根据人们的需求通过添加不同的酶从而制备不同功能的人工叶绿体 。 通过光便可以控制这些人工叶绿体合成不同的物质 。
本文插图
每个细胞大小的液滴充当一个合成的叶绿体 ， 在显微镜图像中可见的类囊体膜利用光来产生NADPH和ATP ， 它们为固定二氧化碳的酶反应级联提供能量
在该系统中 ， 太阳能被菠菜叶绿体的膜吸收转化 ， 然后提供给Cetch循环中的酶进行一系列反应 ， 从而将空气中的CO2 吸收 ， 转化有机物 。 而我们只需要对人工叶绿体中的酶做出调整 ， 便可以使其合成不同功能的有机物 。
对此 ， Erb教授表示 ， “据我所知 ， 这是人类首次在人工叶绿体内将CO2转化为多碳化合物 。 全新的组装平台使我们能够生产成百上千个细胞大小的人造叶绿体 ， 它们可以彼此独立的运行 ， 我们任意改造这些人工叶绿体 ， 从而满足不同的需求 ， 以适应未来不同生物技术的应用 。 ”
此外研究人员还能证明 ， 这一新型平台合成的人工叶绿体吸收CO2的速度比之前合成生物学的方法快了100倍 。 因此 ， Erb教授还认为这一结果未来几乎可以应用于所有领域 ， 包括材料科学 ， 生物技术以及医学 。
不过目前这一人工叶绿体并不完美 ， 在实验过程中 ， 它们仅在2小时内有活性 。 但Erb教授认为这并不是什么问题 ， 他表示“我们已经多次证明可以通过添加一些特殊的蛋白质和酶来维持这个系统的稳定 ， 所以这只是一个需要优化的问题 。 ”
参考资料：https://science.sciencemag.org/content/368/6491/649
https://www.inverse.com/innovation/artificial-photosynthesis
https://www.mpg.de/14786713/0506-terr-138345-fotosynthese-im-tropfen?c=2191
https://www.chemistryworld.com/news/artificial-chloroplasts-turn-co2-into-multicarbon-molecules-powered-only-by-light/4011694.article
更多精彩内容 ， 关注钛媒体微信号（ID：taimeiti） ， 或者下载钛媒体App
推荐阅读
- 钛媒体APP|B站宣布要上天！拟6月下旬发射，主要用于科普教育
- 宅客ZhaiiKer|杜比全景声音乐平台Tidal上线，暂只支持Apple TV 4K等少数产品
- 搜狐新闻|苹果专利显示肌电感应的Apple Watch手环可以更准确地检测到手势
- cnBeta|麻省理工学院科学家们改进了软机械手的感知能力
- 雷锋网|登上 Science！电刺激控制基因表达，APP 一键释放胰岛素
- 人群中国科学家通过古人基因组数据探寻中国文明源流
- |华为P40 Pro 5G日本发售：约7200元 预装AppGallery
- 小丰自媒体|Apple与Android系统齐现漏洞？
- 直播重磅！千聊讲师APP正式发布，私域直播峰会亮点抢先看！
- APP乐橙APP5.2新版本来袭， 消息视频一触即达！