微生物制造的金属纳米粒子在电子传递中的作用

2010-12-01 09:32 来源: 中国科学院
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微生物制造的金属纳米粒子在电子传递中的作用机制

  近期,国际权威化学期刊德国《应用化学》报道了中科院城市环境研究所赵峰研究员与英国萨里大学科研人员合作的最新研究成果:微生物制造的钯纳米粒子在生物电子传递中的作用(A role for microbial-palladium nanoparticles in extracellular electron transfer, Angew. Chem. Int. Ed.,DOI: 10.1002/anie.201002951),引起了广泛关注。

  研究学者近年发现,微生物可以利用自身的生理功能制备金属纳米材料,但对于其形成机制、具体功能和作用仍然处于探索阶段。赵峰等利用脱硫弧菌将废水中钯离子吸收后还原,得到分散在细胞膜上的钯纳米粒子,然后对菌种的活性进行了原位电化学监测。实验显示,钯金属粒子可能在脱氢酶和细胞色素酶的协同作用下参与了细胞膜代谢反应的电子传递过程,并对氢气和甲酸等物质呈现出很强的催化活性。结果表明,微生物在适应环境中可能“有目的”地利用和改变周围环境中的一些物质来进行生理活动。

  该成果提出了采用电化学技术检测微生物细胞膜上金属纳米粒子功能的方法,拓宽了生物纳米材料的研究领域和应用前景技术,并将进一步推动生物电化学系统在环境领域的研究和发展。