Genética hereditaria: investigación actual

Abstracto

Incorporación de una azurina de Pseudomonas fluorescens 198 acoplada a puntos cuánticos CuInS2 como fotosensibilizador en células de Grätzel

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

Resumen
Elsol es la fuente de energía renovable más limpia, abundante y disponible. Las células solares de primera generación permiten la conversión de la radiación solar en electricidad con una eficiencia de ~25%. Sin embargo, el mercado fotovoltaico está evolucionando para mejorar los costos de producción, la eficiencia y la sostenibilidad. La nueva generación de células solares se sensibilizan con diferentes moléculas como colorantes, nanopartículas y, más recientemente, se han probado proteínas como fotosensibilizadores. En este estudio, una proteína redox (azurina) acoplada a puntos cuánticos (QD) CuInS2 se utilizan como fotosensibilizadores en una célula solar Grätzel. El gen de la azurina se identificó dentro del genoma de una cepa de nuestra colección de bacterias antárticas (Pseudomonas fluorescens 198). Este gen se clonó y sobreexpresó en E. coli, y los QD de azurina + CuInS2 purificados con etiqueta His se incorporaron en una célula solar sensibilizada, utilizando TiO2 como ánodo y Pt como contraelectrodo. En nuestro laboratorio, se han utilizado con éxito nanopartículas biomiméticas y biosintetizadas de CdS y CuInS2, entre otros, como fotosensibilizadores. Estudios preliminares han indicado un aumento del 56% de la eficiencia cuando la azurina se incorpora a la célula, en comparación con la célula sensibilizada sólo con puntos cuánticos de CuInS2. La eficiencia también mejora cuando los puntos cuánticos de CdS se acoplan a la azurina (42%). La orientación más estable de la azurina con cola de His en la capa de TiO2 se está estudiando mediante cálculos híbridos de mecánica cuántica/mecánica molecular (QM/MM), con el fin de determinar si alguna posición particular favorece la transferencia de electrones al ánodo. Este proyecto cuenta con el apoyo de las subvenciones FONDECYT 3170718 e INACH RT_26-16.