Budowanie anten zbierających światło na błonach komórkowych
W błonie komórkowej znajduje się wiele pełniących rozmaite funkcje białek. Niektóre z tych integralnych białek błony mają właściwości fotoczułe, szczególnie w roślinach zielonych i bakteriach, gdzie uczestniczą w procesie fotosyntezy lub prymitywnych formach zbierających energię światła słonecznego. Spektrum elektromagnetyczne (EM) obejmuje promieniowanie wszystkich częstotliwości, ale fotosyntetyczne integralne białka błonowe (PIMP) najczęściej wykorzystują tylko niewielką jego część, co przekłada się na ich mniejszą wydajność. Jednym z takich nieużywanych zakresów EM jest zakres od promieniowania ultrafioletowego (UV) do niebieskiego. Celem projektu "Konwersja energii w materiałach hybrydowych otrzymanych z nanokryształowych kropek kwantowych i fotochromicznych białek błony" (Nanophotochrome) było wykorzystanie nanotechnologii i inżynierii genetycznej do stworzenia umieszczonych na błonie anten zbierających światło, zwiększających wydajność zbierania światła przez centra reakcji fotosyntetycznej (RC) lub przez wytwarzającą energię bakteriorodopsynę (bR) PIMP. Kropki kwantowe (QD) to nanomateriały cechujące się wyjątkowymi zdolnościami pochłaniania światła o szerokim spektrum (także w tym spektrum, którym interesowali się autorzy projektu) i konwertowania go do węższego i, w tym przypadku, biologicznie przydatnego spektrum. Naukowcom udało się stworzyć optycznie sprzężone pary donor (QD)-akceptor (chromofor PIMP) (PIMP-QD) w postaci hybrydowych nanojednostek, które wzmacniają fotosyntezę w zbierających światło i transmitujących energię systemach. Naukowcy rozwinęli te badania, aby opracować takie materiały pod kątem zastosowań fotowoltaicznych. W końcowej fazie partnerzy projektu zbadali transfer energii w materiałach hybrydowych i w obrębie immunokompleksów, zmierzając do stworzenia narzędzia diagnostycznego do wykrywania przerzutów raka piersi. Podsumowując, w ramach projektu Nanophotochrome stworzono nowatorski hybrydowy system nanotechnologiczno-biologiczny, umożliwiający zbieranie światła w systemach biologicznych. Technologia ta może zostać wykorzystana na przykład do zwiększania wydajności roślin zielonych i niektórych bakterii, do wytwarzania energii fotowoltaicznej oraz do wykrywania nowotworów.
