2024年3月1日，bwin中文杨雪薇副教授团队在工程技术领域国际顶级期刊《bwin中文》（IF=15.1）上发表题为“Enhancement of biomass, lipid accumulation, and carbon sequestration potential in microalgae via cultivation with Aggregation-Induced emission Light-Conversion films”的研究论文。

微藻是一种很有前途的生物质能源生产和固碳原料。为了提高细胞生长和生产效率，人们努力探索合适的光照强度和质量，以提高附加值产品的合成。利用微藻处理城市、农业、工业和水产养殖废水，可以去除过量的C、N和P浓度。由于微藻的主要化学成分包括脂肪、蛋白质和碳氢化合物，微藻正在作为第三代生物柴油生产的油的替代品而被研究。微藻作为一种很有前途的生物能源生产原料，可以满足日益增长的生物燃料生产市场的需求。

聚集诱导发射（AIE）描述了分子聚集体表现出比单分子更强的发射的光物理现象。该机制被称为分子内运动限制（RIM），即在聚集状态下，由于分子内运动的限制，非辐射衰变通道被阻塞，导致发射增强。因此，AIEgens在聚集状态下具有高发射率，这提供聚集形成或高浓度，具有更高的无限光转换性能和光稳定性。由于能够改善光质量和增强光合作用效率，一些生物成像、图像引导治疗、传感器和智能材料已经基于AIEgens被开发出来。然而，作为一种可持续的光捕获材料，AIE材料在改善光合生物的光环境方面并不常见。

在本研究中，一种容易获得的AIE材料（Astrazon Brilliant Red 4G）具有将蓝绿光转化为红光（630-680 nm）的活性，并首次被应用于研究中，以获得高脂肪酸产量和良好的碳中和能力。经过10天的培养，AIE转光膜使微藻栅藻斜生栅藻、三角褐指藻和莱茵衣藻的生物量分别增加了13.00%、28.00%和26.00%，总脂质含量增加了34.60%、17.74%、22.63%，固碳能力分别提高17.18%、38.89%、35.71%。此外，AIE 光转换膜促进了所有三种微藻中不饱和脂肪酸 (UFA) 的积累。该研究证明了AIE光转换膜在培养微藻中捕获高二氧化碳用于光合作用、碳中性能量和高价值活性化合物方面的潜在应用。

基金资助包括：国家合成生物学重点研发项目(2018YFA0902500)、广东省自然科学基金(2021A1515012557)、深港创新联合研发项目专项资助(SGLH20180622152010394)、香港创新科技署TCFS (GHP/087/18SZ)、深圳市可持续发展专项(KCXFZ20201221173211033)。

原文链接：http://doi.org/10.1016/j.cej.2024.149148

生命与海洋科学学院

2024年4月23日