近日,我院楊林教授課題組與物理與材料學院戴憲起教授以及國外專家合作在國際頂級化學學術期刊《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)上發(fā)表了題為“細胞內血紅蛋白的原位工程化以構建可植入人體的高性能生物燃料電池” (In Situ Engineering of Intracellular Hemoglobin for Implantable High Performance Biofuel Cells) 的研究論文,。世界頂級學術期刊《自然綜述:材料》(Nature Review Materials)以“生物燃料電池:由血液發(fā)電”(BIOFUEL CELLS: Powered by blood)為標題將上述研究成果作為研究亮點進行了專題報道,。
論文作者利用綠色合成方法,在紅細胞內腔原位構筑了超小納米顆粒與血紅蛋白結合的工程化紅細胞,,該工程化細胞保持了原細胞的生物特性,通過納米材料對胞內蛋白的調控促進了紅細胞電催化氧氣還原的能力,,并研究揭示了其內在機理,。研究人員進一步模擬血液中的葡萄糖含量,分別以存在于血液中的葡萄糖和氧氣為原料,,以合成的工程化紅細胞為陰極催化劑,,組裝成性能優(yōu)異的燃料電池。隨著高科技的發(fā)展,,可植入人體的心臟起搏器等生物醫(yī)用裝置需要合適的微型電源驅動,,因此可植入的生物燃料電池成為該領域受到廣泛關注的研究前沿,該文章為發(fā)展新型可植入式生物燃料電池提供了重要的理論和實驗依據,。
我院博士研究生陳會鋒和青年教師白正宇博士為該文章共同第一作者,,河南師范大學為第一完成單位。該工作得到了國家自然科學基金和國家外專局,、教育部學科創(chuàng)新引智基地(111基地)的資助,。楊林教授、白正宇博士及其課題組成員長期從事仿生納米結構電催化劑及納米結構調控細胞性能方面的研究工作,,已經在《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed.)《先進材料》(Adv. Mater.)《先進功能材料》(Adv. Funct. Mater.)和《先進能源材料》( Adv. Energy Mater.)等國際重要學術期刊發(fā)表了系列文章,。
《德國應用化學》在國際化學研究領域具有很強的影響力,通常僅報道具有高度原創(chuàng)性且對整個化學科學研究領域具有廣泛影響的研究成果,,2018年公布的影響因子為12.102,。《自然綜述:材料》是國際頂級學術刊物《自然》(Nature)的子刊,,其宗旨是為讀者帶來全球關注,、質量卓越的實時、權威綜述和述評,。2018年公布的該期刊影響因子為51.941,。
論文網址鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201902073。
研究亮點專題報道網址鏈接:https://www.nature.com/articles/s41578-019-0107-2,。
(化學化工學院 姜玉欽 王曼曼)