俄罗斯研究人员及其国际合作者使用一种连接到碳纳米管的荧光蛋白的分子开发了全功能生物电子光电。当暴露于光线时，系统可以根据蛋白质如何连接到管子上的方式来更改其电子特性，并作为聚光灯或记忆单元进行操作。该团队的发现为新的环保电子元素，内存设备和太阳能电池打开了大门。俄罗斯科学基金会（RSF）支持的研究授予曾是出版在日记中高级功能材料。

光电设备能够通过响应激光的核心，发光二极管（LED）和一些内存设备来响应各种光的光线来存储和传输信息。特别令人感兴趣的是含有生物分子（例如蛋白质）以及电子元素的混合系统。由于其低成本，环境安全性和良好的光学性能，混合系统可以用作分子电子，LED，高级激光器和光学晶体管的组件。

莫斯科电子技术研究所（MIET），LEBEDEV物理研究所的研究人员和莫斯科的Skolkovo科学技术研究所（Skoltech）及其同事使用绿色荧光蛋白（GFP），来自英国，芬兰和塞尔维亚修饰的碳纳米管。

“在检查的构型中，单壁碳纳米管（SWCNT）充当蛋白质分子的活性导体和载体，而苯唑组在设备组件之间提供共同的交联，以共同交联，”纳米材料实验室负责人Albert Nasibulin教授解释说。

查看所得化合物的结构，团队发现该蛋白质可以帮助控制未来的光电元件的类型。由于该系统可以与环境交换能源和电荷载体，因此作者受益于建造新的纳米版的能力。

“碳纳米管对于仿生传感器结构是必不可少的，因为它有助于注册结构的丝毫变化，并有助于单个生物分子的电荷，它与之相关，米特的研究生尼基塔·尼克拉索夫（Nikita Nekrasov）评论。

碳纳米管具有大量的自由电子，可以通过苯唑桥迁移到GFP并返回。研究人员尝试了不同的GFP附件选项，将枪管直立或侧翼放置，以了解光电器的表现。他们发现，如果将蛋白质侧向放置，其依靠水的一侧连接到管子上，则整个系统的表现就像是控制管电导率的聚光灯。之所以发生这种情况，是因为打开和关闭激发灯会导致纳米管和蛋白质之间的电子密集交换。但是，如果将蛋白质的水底部连接到管子上，则该电荷在纳米管和蛋白质之间被捕获，从而使设备可以存储数十分钟的信息。同时，由于保护蛋白壳，该元素长期保持稳定。

“我们的发现将有助于创建强大而紧凑的光控制设备，以进行信息存储和传输。此外，我们的两个部分都是可生物降解的，因此可以用于创建环保的太阳能电池，”技术科学博士，RSF赠款项目经理兼梅特（Miet）的主要研究员伊万·鲍勃林茨基（Ivan Bobrinetsky）。

参考：Gwyther Rea，Nekrasov NP，Emelianov AV等。通过改变绿色荧光蛋白的共价附着残留物，对半导体碳纳米管的差异生物呼吸传输。ADV。功能。母校。2022：2112374。doi：10.1002/adfm.202112374

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