Valoa vangitsevilla nanohiukkasilla täynnä olevasta hiivasta tulee paljon tehokkaampaa arvokkaiden aineiden teollisessa synteesissä.
Nykyaikaisessa teollisuudessa lukemattomia hiivasolulinjoja käytetään valtavien fermentoreiden täyttämiseen ja tarvittavien aineiden tuottamiseen - yleensä yksinkertaisista sokerimolekyyleistä. Biosynteesi ei vaadi korkeita lämpötiloja, paineita ja muita vaarallisia ja kalliita tekniikoita, joita usein tarvitaan tavanomaisessa kemiallisessa synteesissä. Toisaalta huomattava osa bioreaktoriin menevistä resursseista käytetään taloudellisesti taloudellisesti itse hiivan elintoimintaan, ja ongelma biosynteesin tehokkuuden lisäämisestä on edelleen kiireellinen.
Harvardin yliopiston kehittäjät ehdottivat uutta alkuperäistä lähestymistapaa tähän ongelmaan, jonka artikkeli julkaistiin Nature-lehdessä. Junling Guo ja hänen kollegansa pystyivät päällystämään sienisolut indiumfosfidin nanohiukkasilla: tämä puolijohde pystyy sieppaamaan auringon säteilyn energian ja vähentämään hiivan aineenvaihduntaan käytettävien kemiallisten resurssien kulutusta.
Tosiasia on, että soluissa tapahtuu paljon biokemiallisia reaktioita koentsyymin NADP välityksellä. Se palautuu - se saa elektronin (esimerkiksi kasvien kloroplastissa fonosynteesin aikana) ja luovuttaa sen sitten (esimerkiksi glukoosin fotosynteettisen synteesin aikana). Puolijohde-nanohiukkaset suorittavat itse asiassa samanlaisen prosessin: fotonit koputtavat niistä elektronit, jotka pääsevät soluun ja stimuloivat NADP: n palautumista.
Osa tähän tehtävään aiemmin käytetystä hiiva-ravinnosta voidaan käyttää teollisesti arvokkaaseen synteesiin. Tämän vahvistivat kirjoittajien laboratoriossa tekemät kokeet: sikikiinihapon (perustan suositun viruslääkkeen Tamiflu saamiseksi) tuottaminen soluilla, joiden pinnalla oli puolijohde-nanohiukkasia "aurinkoparistoja", osoittautui kolminkertaiseksi tehokkaammaksi kuin tavallinen hiiva.
Sergey Vasiliev
