双位点光酶膜

太阳能合成乙二醇

集成NADH再生与级联酶催化，规避光生氧化损伤，实现甲醇连续转化。

陈宇 · Sun, Yiying · Zhang, Shaohua · Li, Shihao · 毛新宇 · Yang Yang Michael · Liu, Shusong · Li, Wenping · 陈韬 · 蒋羽佳 · 石家福 · 姜忠义

Nature Communications 2026

具体参数

初始乙二醇合成速率

2.43 mmol gPEM⁻¹ h⁻¹

技术优势

光损伤被屏蔽

酶表面涂覆二氧化硅层形成酶膜，规避光敏膜产生的氧化损伤，维持酶活性。

NADH供给更高效

光敏膜上的联吡啶和磺酸基团协同促进电子与质子转移，为酶催化提供充足的NADH。

连续反应不停歇

双通道反应器中甲醇持续供给，实现乙二醇的可持续合成。

应用场景

• 光驱生物制造：用光能驱动辅酶再生和酶催化，取代高能耗化学合成步骤。
• 辅酶再生系统：光敏膜原位再生NADH，避免添加昂贵辅酶或牺牲试剂。
• 人工光合作用：模拟自然光合作用，将太阳能转化为化学能固定为C2产物。
• 膜反应器：膜同时传导电子和质子，并以酶层分隔反应区，实现连续流动合成。