Genética hereditária: pesquisas atuais

Abstrato

Incorporação de uma azurina de Pseudomonas fluorescens 198 acoplada a pontos quânticos de CuInS2 como fotossensibilizador em células de Grätzel

Carolina Paz Quezada, Carolina Arriaza-Echanes, Giovanna Anziani-Ostuni, Manuel Isaías Osorio, José Manuel Pérez Donoso

Resumo
Osol é a fonte de energia renovável mais limpa, abundante e disponível. As células solares de primeira geração permitem a conversão da radiação solar em eletricidade com uma eficiência de aproximadamente 25%. No entanto, o mercado fotovoltaico está a evoluir para melhorar os custos de produção, a eficiência e a sustentabilidade. A nova geração de células solares é sensibilizada com diferentes moléculas como corantes, nanopartículas e, mais recentemente, as proteínas têm sido testadas como fotossensibilizadores. Neste estudo, uma proteína redox (azurina) acoplada a pontos quânticos (QDs) CuInS2 são utilizados como fotossensibilizadores numa célula solar de Grätzel. O gene da azurina foi identificado no genoma de uma estirpe da nossa colecção de bactérias antárcticas (Pseudomonas fluorescens 198). Este gene foi clonado e sobre-expresso em E. coli, e os QDs de azurina + CuInS2 purificados com o marcador His foram incorporados numa célula solar sensibilizada, utilizando TiO2 como ânodo e Pt como contra-eléctrodo. No nosso laboratório, as nanopartículas biomiméticas e biossintetizadas de CdS e CuInS2, entre outras, têm sido utilizadas com sucesso como fotossensibilizadores. Estudos preliminares indicaram um aumento de 56% na eficiência quando a azurina é incorporada na célula, em comparação com a célula sensibilizada apenas com QDs de CuInS2. A eficiência é também melhorada quando os QDs de CdS são acoplados à azurina (42%). A orientação mais estável da azurina His-tag na camada de TiO2 está a ser estudada por cálculos híbridos de mecânica quântica/mecânica molecular (QM/MM), de forma a determinar se alguma posição particular favorece a transferência de eletrões para o ânodo. Este projeto é apoiado pelas bolsas FONDECYT 3170718 e INACH RT_26-16.