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硒化镉在微藻培养中的应用制造技术

技术编号:44933538 阅读:7 留言:0更新日期:2025-04-08 19:16
本发明专利技术涉及硒化镉在微藻培养中的应用,以及一种培养微藻的方法,包括在培养体系中加入硒化镉的步骤。本发明专利技术通过在微藻培养体系中加入硒化镉(CdSe),得到CdSe‑蓝细菌杂化体,从而提高微藻的生长速度以及光合活性。本发明专利技术的实践为突破微藻天然光合系统的固有瓶颈,提升光合固碳效率,开创了一种新的路径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料-微生物交叉领域,具体涉及硒化镉在微藻培养中的应用


技术介绍

1、蓝细菌(又名蓝藻,属于原核微藻)是一类具有良好环境适应性的微生物,因其生长速率快、细胞结构简单以及基因操作便捷而受到广泛关注,被视为可持续的生物燃料和化学品生产的潜在平台。然而,蓝细菌的天然光合作用系统存在一定的局限性,主要体现在其光谱吸收范围窄、光捕获和转化效率低。为了克服这一瓶颈,研究者们探索通过基因工程和合成生物学手段来改造蓝细菌,使其能够更有效地利用光能,但受限于天然光合系统的固有特性以及光损伤等问题,仅通过生物改造来提高蓝细菌光合效率无法最大限度地实现太阳能的转化与co2的固定。

2、另一方面,半导体材料介导的人工光合系统展现出高效的光能捕获能力,能够吸收光能并产生电子,实现较高的太阳能转换效率。然而,人工光合系统在复杂产物的选择性、规模化生产潜力以及长期稳定性方面存在不足,阻碍了其实际应用。为突破这一技术难题,科研人员提出了一种创新性的解决方案,即构建半导体材料与微生物的杂化体系,并结合近年来迅速发展的合成生物学技术,实现光驱固碳生产多种生物基化学品。

3、硒化镉(cdse)是一种具有独特光电性能的无机化合物,分子量为191.36。它是一种黑色至红黑色的固体,属于n型的i i-vi族半导体材料。硒化镉具有窄的直接跃迁带隙结构(1.76ev),可以有效吸收可见光的能量,因此被广泛应用于光电化学太阳能电池。它的晶体结构有六角和立方两种晶型,室温下性质比较稳定,不与空气、水、碱等发生反应。

4、现有的研究显示,在微藻中添加硒化镉对微藻具有毒害作用,会抑制微藻生长,影响其光合活性。目前,在微藻中单独添加硒化镉对微藻生长的促进作用未见报道。


技术实现思路

1、本团队在研究中发现,硒化镉在有些微藻中以低浓度添加可促进微藻的生长,提高其光合活性。基于以上研究,本专利技术提供了硒化镉在微藻培养中的应用。

2、在一个具体实施方案中,所述硒化镉为cdse纳米材料,尺寸为50-150nm。

3、本专利技术还提供了一种培养微藻的方法,其包括在培养体系中加入硒化镉的步骤。

4、在一个具体实施方案中,所述硒化镉为cdse纳米材料。

5、在一个具体实施方案中,硒化镉的工作浓度为85-212.5μg/l。

6、在一个具体实施方案中,所述微藻为聚球藻或其工程菌。

7、本专利技术通过在微藻培养体系中加入硒化镉,得到cdse-蓝细菌杂化体,从而提高微藻的生长速度以及光合活性。本专利技术的实践为突破蓝细菌天然光合系统的固有瓶颈,提升光合固碳效率,开创了一种新的路径。

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【技术保护点】

1.硒化镉在微藻培养中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述硒化镉为CdSe纳米材料。

3.一种培养微藻的方法,其特征在于,包括在培养体系中加入硒化镉的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述硒化镉为CdSe纳米材料。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,硒化镉的工作浓度为85-212.5μg/L。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述微藻为聚球藻或其工程菌。

【技术特征摘要】

1.硒化镉在微藻培养中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用,其特征在于,所述硒化镉为cdse纳米材料。

3.一种培养微藻的方法,其特征在于,包括在培养体系中加入硒化镉的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕雪峰吴晓菲王纬华尹梦琪
申请(专利权)人:中国科学院青岛生物能源与过程研究所
类型:发明
国别省市:

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