on style="white-space: normal; margin-bottom: 1.5em; line-height: 1.75em; margin-left: 8px; margin-right: 8px;">生物-非生物混合光系統結合了無機光吸收劑與全細胞生物催化劑，為可持續的太陽能驅動化學轉化開辟了道路。從根本上說，生物-非生物界面處的電子轉移可能誘導生物對光激發電子刺激的生物反應，在太陽能轉換中起著至關重要的作用。基于此，中國科學技術大學熊宇杰教授和盛國平教授（共同通訊作者）等人報道了他們選擇電活性細菌希瓦氏菌MR-1（bacterium Shewanella oneidensis MR-1）作為模型，其與自組裝的CdS半導體構成了一個混合光合系統，以展示獨特的生物-非生物界面行為。在文中，作者構建了一種混合光合系統，將S. oneidensis MR-1與生物源CdS納米顆粒耦合用于制氫。在S. oneidensis MR-1-CdS光合作用系統中，生物源CdS納米顆粒使S. oneidensis MR-1細菌具有光驅動氫生成活性。在分子水平上，通過構建相應的突變菌株，進一步檢驗了氫化酶的功能。此外，CdS納米顆粒的光激發電子可以逆轉S. oneidensis MR-1內的細胞外電子轉移（extracellular electron transfer, EET）鏈，在光照射下實現細菌催化網絡的激活。對比S. oneidensis MR-1，在可見光照射下S. oneidensis MR-1-CdS的氫氣產量提高了711倍、ATP和還原當量（NADH/NAD+）顯著上調。該工作探索了生物-非生物界面的電子轉移途徑以及對光激發電子刺激的相應生物反應，為設計生物-非生物混合光系統提供了重要的見解。Reversing Electron Transfer Chain for Light-Driven Hydrogen Production in Biotic-Abiotic Hybrid Systems. J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.2c00934.
https://doi.org/10.1021/jacs.2c00934.
