科學家將藻類細胞浸泡在含糖液滴中變成微型氫氣工廠

2020-11-27 太平洋電腦網

　　據外媒New Atlas報導，氫氣作為一種清潔能源具有巨大的潛力，這主要是因為氫氣在燃料電池中使用時不產生二氧化碳，只排放水蒸氣。然而，大多數生產都需要使用化石燃料，這促使人們對清潔方法進行大量研究。一個致力於這一領域的 研究小組有了一項發現，可以幫助這些努力的進行，展示了如何通過將藻類細胞浸泡在含糖液滴中，將其變成微小的氫氣「生產工廠」。

　　科學家們正在探索各種途徑，努力使氫氣生產更加環保。其中一條途徑涉及到藻類，儘管數量不多，但藻類能自然產生氣體。基因改造、利用某些藻類蛋白質或嘗試人工重現這一過程，這些方法已經顯示出了希望，而現在來自英國和中國的科學家發現了另一種具有巨大潛力的技術。

　　由布里斯托大學和哈爾濱工業大學的科學家組成的研究小組，首先研究了藻類細胞吸收二氧化碳並通過光合作用產生氧氣的方式。它發現，將約1萬個藻類細胞深陷在含糖液滴中，它們體內的氧含量驟然下降。

　　這具有激活被稱為氫酶的酶的效果，這反過來又劫持了光合作用的過程，讓細胞製造氫氣而不是氧氣。研究小組發現，它可以通過在液滴上塗上一層薄薄的細菌膜來給這個過程增壓，這種細菌本身就會清除氧氣並提高氫酶的活性。

　　「使用簡單的液滴作為載體來控制合成微空間中的藻類細胞組織和光合作用，提供了一種潛在的環境友好的制氫方法，我們希望在未來的工作中開發這種方法，」來自布里斯托大學的Stephen Mann教授說。

　　這些小創造物的尺寸只有十分之一毫米，該團隊表示，大約25萬個這樣的 「微生物工廠」可以被擠進一毫升的水中。雖然該技術還處於非常早期的階段，但該團隊認為，有足夠的潛力對其進行擴展，或者將其用於其他用途。

　　「我們的方法很簡單，應該能夠在不損害活細胞的生存能力的情況下擴大規模，」哈爾濱工業大學的黃鑫教授說。「它看起來也很靈活，例如，我們最近在液滴中捕獲了大量的酵母細胞，並將微生物反應器用於生產乙醇。」

　　該研究發表在 《自然通訊》 雜誌上。

　　【來源：cnBeta.COM】

相關焦點

  • 科學家將藻類細胞浸泡在含糖液滴中 將其變成微型氫氣「工廠」
    據外媒New Atlas報導，氫氣作為一種清潔能源具有巨大的潛力，這主要是因為氫氣在燃料電池中使用時不產生二氧化碳，只排放水蒸氣。然而，大多數生產都需要使用化石燃料，這促使人們對清潔方法進行大量研究。一個致力於這一領域的研究小組有了一項發現，可以幫助這些努力的進行，展示了如何通過將藻類細胞浸泡在含糖液滴中，將其變成微小的氫氣「生產工廠」。
  • 科學家們通過改變藻類微生物的光合作用過程,製造了氫氣
    當暴露在空氣中時，它們會產生氫氣而不是氧氣。正常情況下，藻類細胞可以通過光合作用吸收二氧化碳並產生氧氣，這項研究改變了活藻細胞的含糖結構。通過光合作用，這些藻類產生了氫氣，而不是氧氣。氫是一種中性燃料，它是未來的能源，氫擁有許多可能的用途。
  • 藻類+液滴+光照=氫氣:哈工大科學家研發微生物迷你制氫廠
    哈爾濱工業大學化工學院高分子科學與工程系教授黃鑫團隊與英國布裡斯託大學研究團隊合作，將許多活藻類細胞包裹在小液滴中，緊密地擠壓在一起，在缺氧條件下脅迫它們通過另類光合作用產生氧氣，猶如一個個迷你的制氫工廠。相關論文發表在11月25日的《自然-通訊》雜誌上。
  • 研究創造出了能產生氫氣的生物液滴,為未來替代能源鋪平了道路
    科學家已經建立了微小的基於水滴的微生物工廠，當暴露在陽光下在空氣中產生氫氣而不是氧氣。正常情況下，藻類細胞通過光合作用固定二氧化碳並產生氧氣。這項研究使用含糖的液滴和活的藻類細胞通過光合作用產生氫氣，而不是氧氣。
  • 中英科學家研發特殊液滴 生物制氫成為可能
    財聯社（上海，編輯 黃君芝）訊，據報導，哈爾濱工業大學和英國布裡斯託大學的國際研究團隊建立了基於液滴的微生物「微小工廠」，當暴露在空氣中的日光下時，可以產生氫氣不過，一個主要的缺點是製造氫需要使用大量的能源，所以科學家們一直在尋找綠色的替代品，而此次的發現就可能是向前邁出的重要一步。據悉，此次該團隊創造出了能產生氫氣的活性液滴，為未來的替代能源鋪平了道路。在正常情況下，藻類細胞通過光合作用固定二氧化碳並產生氧氣。而這項研究利用活的藻類細胞糖滴，通過光合作用產生氫氣，而不是氧氣。
  • 藻類+液滴+光照=氫氣：哈工大科學家研發微生物迷你制氫廠
    【藻類+液滴+光照=氫氣：哈工大科學家研發微生物迷你制氫廠】你知道，植物光合作用不僅可以釋放氧氣，還可以產生氫氣嗎？哈爾濱工業大學化工學院高分子科學與工程系教授黃鑫團隊與英國布裡斯託大學研究團隊合作，將許多活藻類細胞包裹在小液滴中，緊密地擠壓在一起，在缺氧條件下脅迫它們通過另類光合作用產生氧氣，猶如一個個迷你的制氫工廠。相關論文發表在11月25日的《自然-通訊》雜誌上。
  • 第二章 組成細胞的分子 第一節 細胞中的元素和化合物
    ⑤ 結論：組織樣液中有可溶性還原糖。注意：不能選用甘蔗、甜菜，所含蔗糖不屬於還原糖；馬鈴薯塊莖含澱粉較多，不能作為材料。西瓜、血液、綠色葉片本身顏色會對實驗造成幹擾，不適宜做材料。3~4h的花生種子切片（新鮮種子無需浸泡）c.實驗步驟：① 取材（還原糖含量較高、白色或近於白色的植物組織）② 製片：a.選最薄的切片，用毛筆蘸取放在載玻片中央b.在薄片上滴2~3滴蘇丹Ⅲ染液，染色3minc.去浮色
  • 以色列科學家發現可以利用藻類製造氫氣 進而用作汽車燃料
    蓋世汽車訊 據外媒報導，以色列科學家表示，他們已經用植物製造出氫氣，而且希望這一研發成果最終能夠用於讓植物發電。 （圖片來源：phys.org） 這一發現是特拉維夫大學（Tel Aviv University）實驗室的研究人員通過利用一種水生植物—微型藻類實現的
  • 科學家利用人造葉綠體把陽光變成糖,合成生命科學將改變未來
    科學家利用人造葉綠體開創出一種治理二氧化碳的新方法，研究人員已經發明了一種新的人工葉綠體，即改變植物細胞內部的光合結構，利用陽光和實驗室設計的化學途徑把CO2轉變成糖( CH2O)n。人工光合作用可以用來驅動小型、無生命的太陽能工廠生產治療藥物。
  • 渤海沉積物中發現會產氫氣的「泡泡君」
    基於目前的工業技術，氫氣的來源主要來自化工生產（化石燃料重整和電解水（高產量，但耗能）），以及少量來自生物發酵（細菌和藻類（低產量，但綠色））。其實在現實的地球上，也存在很多神奇的生物，比如會放電的「皮卡丘細菌」（地桿菌和希瓦氏菌等，參看：黃河三角洲發現「皮卡丘細菌」，電你沒商量）和本期隆重推出的主人公——會產氫氣的「泡泡君」（產氫細菌和藻類）。
  • 孢子植物--藻類植物
    而了解藻類植物的特徵，就能理解它在進化上所處的低等位置，為今後學習生物進化知識奠定基礎，故這兩部分知識是重點內容。　　觀察水綿並不難，但對它細胞結構的認識卻不容易。對水綿細胞結構中的細胞質、細胞核、液泡和螺旋帶狀葉綠體彼此之間的位置關係往往不易辨別，加上以前從未見過如此之大的帶形葉綠體，難免形成錯誤的認識，不易掌握其立體結構，故對細胞結構的理解是難點。
  • 吸氫氣喝氫水有沒有劑量的限制?
    看到最近上海交通大學的一個綜述，主要總結了學術研究中使用的給氫氣方法，沒有給出適合於人體應用的情況分析，學術研究的方法雖然給研究方法選擇提供一定的線索，但顯得不夠全面的深入。因為沒有對氫氣攝取方法選擇的本質影響因素進行分析，也無法給臨床應用提供有價值的參考。
  • 一文看懂什麼是分液漏鬥、滴液漏鬥、常壓漏鬥、恆壓漏鬥……
    高中化學實驗中經常用到分液漏鬥來分液或者使用分液漏鬥或滴液漏鬥來向另一容器中添加液體試劑。
  • 橙子好吃不好吃,關鍵在液泡,這個知識關係到考試成績
    考試季來臨，這是一篇將生物考試進行到底的文章，重要信息在文末。細胞壁、葉綠體、液泡、細胞核，哪個能代表它的主人是植物？朋友問了一個問題，題目如下移除 看起來是個非常普通的生物學題目。但是，很多藻類植物就沒有葉綠體，比如藍藻，海帶，紫菜，這些植物就沒有葉綠體啊。藍藻，這種原始的藻類也被叫藍細菌，細胞中基本上沒啥特別分化的區域，當然也沒有葉綠體。如果把葉綠體比作光合作用的現代化工廠，那麼這些藻類裡面就只有小作坊而已，壓根就沒有工廠。
  • 《科學》:細胞裡的油滴竟是免疫關鍵!科學家發現,細胞內的脂質滴是...
    已經有很多研究發現，在多種寄生蟲、致病細菌以及病毒的生命周期中，都存在靶向脂質滴行為。目前科學家們普遍認為，脂質滴會通過給入侵者提供生存基礎來支持感染。不過，細胞會就這樣傻看著自家的資源被掠奪嗎？在漫長的進化中，逐漸出現了有效的防禦機制，有研究證據表明，脂質滴很有可能就積極參與了先天免疫。自己當誘餌自己殺敵，真的是很能！那麼這一滴油具體做了些什麼呢？
  • 南極變綠了:科學家發現部分地區已被藻類覆蓋,從太空都能看到
    據英國《衛報》5月20日報導，英國生物學家發現，南極一些地區已經被微型藻類覆蓋，這些藻類長得十分密集，在太空中都能看到成片的綠色。劍橋大學和英國南極調查局的生物學家使用衛星數據和地面觀測相結合的方法，用了6年時間在南極探測和測量藻類。
  • 現實版「工作細胞」 稻草、玉米秸稈是如何變成生物燃料的?
    新型的整合生物加工技術（CBP）將酶的生產、纖維素的水解、五六碳糖共發酵等原本獨立的反應步驟整合在同一個反應器（細胞）中進行，實現了纖維素燃料的一步化生產。新一代木質纖維素能源產業的核心任務就是打造CBP「智能工廠」。熱纖梭菌，最早從美國黃石國家公園的熱泉（泉溫高於45℃而又低於當地地表水的沸點的地下水露頭）中分離得到。
  • 順勢穀物一號濃縮營養滴液
  • 中國科學家給綠藻「穿衣」 產生氫氣更高效
    新華網杭州１１月４日電（記者朱涵）浙江大學的科學家通過生物礦化手段，用二氧化矽包裹綠藻，改造綠藻的生物性能，讓綠藻在自然條件下持續高效產生氫氣。研究人員認為，這是生物光合產氫領域取得的一次重要突破。由於化石燃料儲量日益減少，開發新能源迫在眉睫。專家們普遍認為，氫能源作為綠色環保的零碳能源，將成為新能源舞臺上的希望之星。
  • 胡章立團隊：讓藻類植物為民所用
    而讓藻類及植物為我所用、為民所用的夢想讓他沒辦法停下腳步。在投入科研的第30個年頭，他為自己和團隊又定下了新的目標，從此踏上一條更加崎嶇難走的基礎原創研究與產業化應用之路。開拓衣藻光合細胞工廠藻類有什麼用途？對很多普通老百姓來說，他們或許會有這樣的疑問。藻類是一類比較原始、古老的低等生物。