2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a novel method for synthesis of nano-semiconductors using microorganisms and its optical and electrical control
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18K05391
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
野尻 正樹 大阪大学, 理学研究科, 講師 (20333346)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 金属ナノ粒子 / 微生物合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，低毒性半導体量子ドットを微生物が持つ導電性ナノワイヤー（鞭毛）を介して付着させ，その微生物が持つ脱窒プロセ スを量子ドットが吸収する光エネルギーとその後の電子伝達によって駆動させる系を立ち上げる事，およびその実績を作ることであり、まだ報告例のない「低毒 性のカルコパイライト系半導体ナノ粒子の微生物を用いた合成方法」の確立を目指している。これまでの研究で、本研究目的達成のために有用な微生物 （Thiobacillus種）の培養からカルコパイライト系半導体の材料になる硫化物イオンを蓄積する条件を検討し、主に電子供給源としての黄鉄鉱(FeS)から酸化反応により得る条件で良好な手応えを得ていた。さらに、その機構に関与する酵素ならびに蛋白質の探索を行ったところ候補となる蛋白質を見つけ、その酵素蛋白質のクローニングと大腸菌での組換え体発現を実施した。目的タンパク質を調製後、その分子構造ならびその反応性等を検討したところ、マルチ銅酸化酵素様活性が見られ高い触媒効率でFe(II)を酸化することが明らかになった。また、さらなる培地添加硫黄源と金属イオンの検討を行い、有意な半導体候補となり得るナノ粒子の予備的な合成方法を確立した。
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