Publication:
Two-photon-activated light energy conversion in quantum dot-purple membrane hybrid material

Дата
2019
Авторы
Krivenkov, V. A.
Samokhvalov, P. S.
Nabiev, I.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
Научные группы
Организационные подразделения
OrgUnit Logo
Организационная единица
Инженерно-физический институт биомедицины
Цель ИФИБ и стратегия развития – это подготовка высококвалифицированных кадров на базе передовых исследований и разработок новых перспективных методов и материалов в области инженерно-физической биомедицины. Занятие лидерских позиций в биомедицинских технологиях XXI века и внедрение их в образовательный процесс, что отвечает решению практикоориентированной задачи мирового уровня – диагностике и терапии на клеточном уровне социально-значимых заболеваний человека.
Выпуск журнала
Аннотация
The photosensitive protein bacteriorhodopsin (bR) has been shown to be a promising material for optoelectronic and photovoltaic applications, but it cannot effectively absorb and utilize light energy in the near-infrared (NIR) region of the optical spectrum. Semiconductor quantum dots (QDs) have two-photon absorption cross-sections two orders of magnitude larger than those of bR and can effectively transfer the up-converted energy of two NIR photons to bR via the Forster resonance energy transfer (FRET). In this study we fabricated a hybrid material in the form of an aqueous solution of electrostatically bound complexes of QDs and purple membranes (PMs) containing bR. Efficient FRET from QDs to bR was observed in these complexes under selective two-photon excitation of QDs. Then, we fabricated a photoelectrochemical cell operating in the NIR spectral region. Measurement of the photoelectrical signals from the cell containing pure PMs, or QD-PM hybrid material has shown that the light conversion in the QD-PM hybrid material with 3:1 bR-to-QD molar ratio is more efficient than in the material with 20:1 bR-to-QD molar ratio. The results of this study may extend the use of bioinspired hybrid materials in optoelectronics, holography, and bioenergetics under the conditions of nonlinear excitation.
Описание
Ключевые слова
Цитирование
Two-photon-activated light energy conversion in quantum dot-purple membrane hybrid material / Krivenkov, VA, Samokhvalov, PS, Nabiev, I // Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering. - 2019. - 11026. - 10.1117/12.2520856
URI
https://www.doi.org/10.1117/12.2520856
 https://www.scopus.com/record/display.uri?eid=2-s2.0-85072617647&origin=resultslist
 http://gateway.webofknowledge.com/gateway/Gateway.cgi?GWVersion=2&SrcAuth=Alerting&SrcApp=Alerting&DestApp=WOS_CPL&DestLinkType=FullRecord&UT=WOS:000502076900010
 https://openrepository.mephi.ru/handle/123456789/19060
Коллекции
Публикации