Модифицированный вирус может "собрать" систему для выделения кислорода из воды, так как это делают растения в процессе фотосинтеза, сообщают американские ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

Растения и некоторые бактерии могут получать из воды и углекислого газа органические вещества, используя энергию солнечного света, этот процесс называется фотосинтезом. Ученых давно интересует этот механизм улавливания и накопления солнечной энергии и его отдельные этапы, например, разделение воды на кислород и водород. В частности, если бы энергия, собираемая солнечными батареями, могла использоваться для этой реакции, накапливаемый водород мог бы служить источником энергии в отсутствие солнечного света.

Команде разработчиков из Массачусетского технологического института под руководством Анджелы Белчер (Angela Belcher) удалось воспроизвести полуреакцию, связанную с кислородом: они модифицировали безвредный для человека вирус-бактериофаг M13 так, что тот связывается с частицами оксида иридия, служившего катализатором, и биологического пигмента (порфирина цинка). Вирус в этой системе работает как "строительные леса", удерживая конструкцию, улавливающую солнечную энергию, в нужном состоянии.

"Пигменты работают как антенна, улавливающая свет, а затем передают энергию по всей длине вируса, как по проводу. Вирус с этими порфиринами — это очень эффективный сборщик энергии. Мы использовали компоненты, которыми исследователи уже пользовались раньше, но организовали систему с помощью биологии, поэтому эффективность их больше", — сказала Белчер, чьи слова приводит пресс-служба института.

В исходном варианте конструкции вирусы со временем "склеивались" друг с другом, образуя комки, что снижало эффективность фотосинтетического процесса. Чтобы избежать этого, исследователи закрепили их в матрице из микрогеля, удерживающей нужный "строй".

Ученые надеются найти не менее эффективный биологический механизм для второй части реакции, выделения водорода из воды, а также заменить катализатор на основе от