城環所發現微生物製造的金屬納米粒子在電子傳遞中的作用

2020-12-05 中國科學院

微生物製造的金屬納米粒子在電子傳遞中的作用機制

近期，國際權威化學期刊德國《應用化學》報導了中科院城市環境研究所趙峰研究員與英國薩裡大學科研人員合作的最新研究成果：微生物製造的鈀納米粒子在生物電子傳遞中的作用（A role for microbial-palladium nanoparticles in extracellular electron transfer, Angew. Chem. Int. Ed.，DOI: 10.1002/anie.201002951），引起了廣泛關注。

研究學者近年發現，微生物可以利用自身的生理功能製備金屬納米材料，但對於其形成機制、具體功能和作用仍然處於探索階段。趙峰等利用脫硫弧菌將廢水中鈀離子吸收後還原，得到分散在細胞膜上的鈀納米粒子，然後對菌種的活性進行了原位電化學監測。實驗顯示，鈀金屬粒子可能在脫氫酶和細胞色素酶的協同作用下參與了細胞膜代謝反應的電子傳遞過程，並對氫氣和甲酸等物質呈現出很強的催化活性。結果表明，微生物在適應環境中可能「有目的」地利用和改變周圍環境中的一些物質來進行生理活動。

該成果提出了採用電化學技術檢測微生物細胞膜上金屬納米粒子功能的方法，拓寬了生物納米材料的研究領域和應用前景技術，並將進一步推動生物電化學系統在環境領域的研究和發展。

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