CONTROLLED ORIENTATION OF REDOX ENZYMES ON ELECTRODE SURFACES
Der direkte Elektronentransfer zwischen Redox-Proteinen und Elektroden ist ein grundlegendes Thema in der Bio-Elektrokatalyse, Bioelektronik, Biosensoren, Biokraftstoffzellen und der Nanobiotechnologie. Ziel unserer Forschung ist es, funktionale Oberflächen auf molekularer Ebene zu gestalten, um unsere Fähigkeit zur effektiven Kontrolle und Steuerung der elektrochemischen Aktivität von Biomolekülen zu verbessern.
Wir nutzen organische Chemie, Molekularbiologie und elektrochemische Ansätze, um biologisch-organische Hybridarchitekturen aufzubauen. Wir arbeiten an der Entwicklung von nanoskaligen Chelatoren, um die spezifische Erkennung und Orientierung eines Redox-Proteins zu erreichen. Unser Interesse ist es, grundlegende Informationen über die Chelatwirkung auf der supramolekularen Ebene zu gewinnen. Das Verständnis und die Anpassung der molekularen Erkennung zwischen Rezeptor und Gast in Kombination mit dem Design von Elektronenrelais zur Überbrückung von Redoxenzymen sind die Schlüsselfaktoren für eine kontrollierte Orientierung und einen schnellen Elektronentransfer. Wir wenden unsere Redox-Protein-Immobilisierungskonzepte für Sensing (Nitratbiosensoren) und Energieumwandlungsanwendungen (Bio-Photovoltaik und Bio-Brennstoffzellen) an.
Figure 1: A receptor-guest assembly between a genetically engineered hydrogenase and a rigid nanosized chelator.