蛋白質的可移動性使制造微型生物電池成為可能

    蛋白質是細胞功能的載體。其中一些蛋白質是向細胞外化學物質傳遞電子的酶，負責釋放新陳代謝產生的多余能量，保持能量在細胞中的流動，從而維持細胞活力。美國能源部西北太平洋國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory，簡稱PNNL)的研究人員首次在提純的Shewanella oneidensis細菌外膜蛋白觀察到這種電子傳輸過程。（Shewanella oneidensis細菌的外表類似珍珠粒，大約5nm長，互相糾纏在一起，外面包裹著自身分泌的粘液。）

    研究人員發現，Shewanella oneidensis細菌的細胞外膜蛋白質色素A（OmcA）能吸附到赤鐵礦上，在其外部形成一層致密的表層。礦物質內的金屬起“接收器”功能，接收OmcA傳輸的每平方厘米數千萬億個電子。這一功能是細胞呼吸作用的體現，在呼吸過程中，細胞依靠蛋白質釋放電子以維持穩定的能量流動，防止大量電子積聚傷害機體。

     另外，研究人員設計了一種新標記法來分離足夠的蛋白質。該標記法還可快速測量蛋白質與金屬的結合情況。他們使用熒光相關譜測量和共距焦顯微鏡技術監測蛋白質，當發現蛋白質正向礦物質傳輸電子時，就以直接提供電子或者提供NADH的形式向蛋白質供能。該過程會產生一種完全依賴于OmcA是否結合到赤鐵礦上的“熒光強度蹤跡”，如果結合上了，軌跡明亮，未結合上，軌跡黯淡。

     雖然這種新型生物燃料電池發電量不大，持續時間短，僅有幾秒鐘，但至少與活細菌電池的發電量相當。新型生物燃料電池的電量比較微弱，還不能進入商用，但它為通過分解下水道污物和其他有機廢物發電帶來了希望。研究人員表示，純化蛋白質發電能使生物燃料電池變得更小，從而為小型電子設備提供電源|穩壓器。