亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Microbial biofilms as living photoconductors due to ultrafast electron transfer in cytochrome OmcS nanowires

光激发 电子转移 纳米线 硫化地杆菌 光电流 超快激光光谱学 材料科学 飞秒 纳米技术 光化学 化学 光电子学 生物膜 光谱学 激发 激光器 物理 光学 生物 量子力学 细菌 遗传学
作者
Jens Neu,Catharine Shipps,Matthew J. Guberman‐Pfeffer,Cong Shen,Vishok Srikanth,Jacob A. Spies,Nathan D. Kirchhofer,Sibel Ebru Yalcin,Gary W. Brudvig,Víctor S. Batista,Nikhil S. Malvankar
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:13 (1) 被引量:44
标识
DOI:10.1038/s41467-022-32659-5
摘要

Abstract Light-induced microbial electron transfer has potential for efficient production of value-added chemicals, biofuels and biodegradable materials owing to diversified metabolic pathways. However, most microbes lack photoactive proteins and require synthetic photosensitizers that suffer from photocorrosion, photodegradation, cytotoxicity, and generation of photoexcited radicals that are harmful to cells, thus severely limiting the catalytic performance. Therefore, there is a pressing need for biocompatible photoconductive materials for efficient electronic interface between microbes and electrodes. Here we show that living biofilms of Geobacter sulfurreducens use nanowires of cytochrome OmcS as intrinsic photoconductors. Photoconductive atomic force microscopy shows up to 100-fold increase in photocurrent in purified individual nanowires. Photocurrents respond rapidly (<100 ms) to the excitation and persist reversibly for hours. Femtosecond transient absorption spectroscopy and quantum dynamics simulations reveal ultrafast (~200 fs) electron transfer between nanowire hemes upon photoexcitation, enhancing carrier density and mobility. Our work reveals a new class of natural photoconductors for whole-cell catalysis.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
6秒前
Techmarine完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助___K采纳,获得10
18秒前
小白完成签到 ,获得积分10
21秒前
由道罡完成签到 ,获得积分10
42秒前
bkagyin应助热美式大王采纳,获得20
45秒前
59秒前
HLJemm发布了新的文献求助10
1分钟前
脑洞疼应助汪汪队立大功采纳,获得10
1分钟前
JamesPei应助Xiaohu采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Panther完成签到,获得积分10
1分钟前
Raunio完成签到,获得积分10
1分钟前
khy9876完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
硝子窓完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
yangyihuan完成签到 ,获得积分10
2分钟前
硝子窓关注了科研通微信公众号
2分钟前
2分钟前
2分钟前
桐桐应助Gideon采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
劣根完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI6.3应助MatildaDownman采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
传奇3应助还单身的涵梅采纳,获得10
3分钟前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Gideon发布了新的文献求助10
3分钟前
Nana完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
不想打工发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
xl完成签到,获得积分10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Continuing Syntax 1000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Work • Third edition • 2025 800
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Pharma R&D Annual Review 2026 500
荧光膀胱镜诊治膀胱癌 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6217991
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8043282
关于积分的说明 16765442
捐赠科研通 5304777
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2826255
邀请新用户注册赠送积分活动 1804298
关于科研通互助平台的介绍 1664297