生物-半导体复合材料（Microbe–semiconductor biohybrids）将微生物酶合成体系与具有光吸收能力的无机半导体进行结合，是一种能够进行太阳能转化为化学能的具有前景的体系。对于生物-半导体复合体，改善纳米材料-生物界面、细胞内部的电子转移对于改善体系的转化效率至关重要，但是因为组成的半导体成分和微生物成分都具有异质性，导致研究该复合体系的机理非常困难。

有鉴于此，康奈尔大学Peng Chen等报道一种多模的定量显微表征平台，该显微表征平台将多通道光学成像和光电流成像结合，能够对单个细胞或者细胞/颗粒内部进行成像表征。

主要内容

（1）

表征并区分石头自养细菌Ralstonia eutropha的用于生成生物塑料的各种氢化酶的关键作用，发现细菌具有令人惊奇的高达nA的吸收电子容量，给出了跨膜电子传输的路径。

（2）

该成像平台和分析方法能够用于研究各种生物复合物的电子转移机理，有助于Ralstonia eutropha的应用和工程化设计、与光催化材料复合用于高效率制备化学品。

参考文献

Bing Fu, Xianwen Mao, Youngchan Park, Zhiheng Zhao, Tianlei Yan, Won Jung, Danielle H. Francis, Wenjie Li, Brooke Pian, Farshid Salimijazi, Mokshin Suri, Tobias Hanrath, Buz Barstow & Peng Chen, Single-cell multimodal imaging uncovers energy conversion pathways in biohybrids, Nat Chem 2023

DOI: 10.1038/s41557-023-01285-z

https://www.nature.com/articles/s41557-023-01285-z