Génétique héréditaire : recherche actuelle

Abstrait

Incorporation d'une azurine issue de Pseudomonas fluorescens 198 couplée à des points quantiques CuInS2 comme photosensibilisateur dans des cellules de Grätzel

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

Résumé
Lesoleil est la source d'énergie renouvelable la plus propre, la plus abondante et la plus disponible. Les cellules solaires de première génération permettent la conversion du rayonnement solaire en électricité avec un rendement d'environ 25 %. Néanmoins, le marché du photovoltaïque évolue pour améliorer les coûts de production, l'efficacité et la durabilité. La nouvelle génération de cellules solaires est sensibilisée avec différentes molécules comme des colorants, des nanoparticules et, plus récemment, des protéines ont été testées comme photosensibilisateurs. Dans cette étude, une protéine redox (azurine) couplée à des points quantiques (QD) CuInS2 est utilisée comme photosensibilisateur dans une cellule solaire Grätzel. Le gène de l'azurine a été identifié dans le génome d'une souche de notre collection de bactéries antarctiques (Pseudomonas fluorescens 198). Ce gène a été cloné et surexprimé dans E. coli, et les points quantiques azurine + CuInS2 purifiés par His-tag ont été incorporés dans une cellule solaire sensibilisée, en utilisant TiO2 comme anode et Pt comme contre-électrode. Dans notre laboratoire, des nanoparticules biomimétiques et biosynthétisées de CdS et CuInS2, entre autres, ont été utilisées avec succès comme photosensibilisateurs. Des études préliminaires ont indiqué une augmentation de 56 % de l'efficacité lorsque l'azurine est incorporée à la cellule, par rapport à la cellule sensibilisée uniquement avec des QD CuInS2. L'efficacité est également améliorée lorsque les QD CdS sont couplés à l'azurine (42 %). L'orientation la plus stable de l'azurine His-tag dans la couche de TiO2 est étudiée par des calculs hybrides de mécanique quantique/mécanique moléculaire (QM/MM), afin de déterminer si une position particulière favorise le transfert d'électrons vers l'anode. Ce projet est soutenu par les subventions FONDECYT 3170718 et INACH RT_26-16.