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2020-05-11 17:07 |
科學(xué)家開發(fā)的新技術(shù)可制造出合成活細(xì)胞 用于去除二氧化碳
光合作用是自然界最有用的化學(xué)反應(yīng)之一，所以科學(xué)家們經(jīng)常嘗試模仿光合作用也就不足為奇了。現(xiàn)在，來自馬克斯·普朗克研究所的研究人員開發(fā)出了一種新的方法，可以制造出混合型的合成活細(xì)胞，這種活細(xì)胞可以利用光合作用太陽能去除空氣中的二氧化碳。 SU 80i`
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在植物的葉子內(nèi)部嵌入了被稱為葉綠體的微小細(xì)胞器。這些細(xì)胞是光合作用背后的機(jī)器，它吸收太陽光，通過消耗植物收集的水和二氧化碳，制造出植物可以用來做能量的分子。而現(xiàn)在，馬克斯·普朗克研究所團(tuán)隊(duì)已經(jīng)制造出了成千上萬的人造葉綠體。在這種情況下，研究人員的目標(biāo)并不在于能量的輸出，而是去除空氣中的二氧化碳的“副作用”。 y>jP]LR4
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研究人員首先從菠菜中分離出了葉綠體--植物光合作用系統(tǒng)的活性部分。然后，他們將其與一個(gè)名為 "CETCH循環(huán) "的人工代謝模塊配對(duì)，該模塊由18種生物催化劑組成，其轉(zhuǎn)化二氧化碳的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于植物本身。 ^Z`?mNq9
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最后，這些天然成分和人工成分再結(jié)合成細(xì)胞大小的水滴，將所有的東西固定在一起。這是用一個(gè)微流體系統(tǒng)來完成的，該系統(tǒng)將水滴放入一個(gè)主要是油的介質(zhì)中。該團(tuán)隊(duì)表示，利用這種技術(shù)，可以輕松快速地制造出成千上萬個(gè)這樣的水滴，并根據(jù)需要調(diào)整一些水滴的能力。 X J{b_h#N
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“我們可以制造出成千上萬個(gè)裝備相同的水滴，或者我們可以賦予單個(gè)水滴特定的屬性，”該研究的主要作者Tarryn Miller說�！斑@些可以在時(shí)間和空間上通過光來控制。”在測(cè)試中，研究人員發(fā)現(xiàn)，與其他半合成光合作用系統(tǒng)相比，采用新設(shè)計(jì)的液滴在結(jié)合二氧化碳方面的速度快100倍。 nQ}$jOU &
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其他人工和混合光合作用系統(tǒng)已經(jīng)在降低大氣中的二氧化碳含量，或生產(chǎn)能源、藥物和燃料等方面發(fā)揮了作用。該團(tuán)隊(duì)表示，新設(shè)計(jì)的液滴最終可以解決同樣的問題。 REc+ @;B
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這項(xiàng)研究發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。 ne-; gTP;
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相關(guān)鏈接：https://www.sciencemag.org/news/2020/05/artificial-chloroplasts-turn-sunlight-and-carbon-dioxide-organic-compounds
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