Rhea Kumar, Giulio Cerullo e Margherita Maiuri del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, insieme ai collaboratori del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), hanno dimostrato un approccio di spettroscopia ultraveloce in grado di seguire le prime fasi della fotosintesi direttamente all’interno di cellule viventi e in condizioni fisiologiche.
Combinando la spettroscopia di assorbimento transiente al femtosecondo e la spettroscopia elettronica bidimensionale (2DES), i ricercatori hanno seguito il flusso dell’energia attraverso l’apparato fotosintetico del cianobatterio Synechocystis: dalla raccolta della luce e dal trasferimento di energia verso i centri di reazione, fino alla separazione di carica e al trasporto di elettroni tra i fotosistemi II e I.
Lo studio porta la spettroscopia ultraveloce oltre l’analisi dei complessi fotosintetici isolati, consentendo di studiare questi processi fondamentali nel loro ambiente cellulare nativo, mentre l’apparato fotosintetico è funzionalmente attivo. Questo apre nuove possibilità per comprendere come la fotosintesi si adatti e risponda ai cambiamenti delle condizioni ambientali.
I risultati possono inoltre fornire nuove indicazioni per lo sviluppo di sistemi artificiali e bioibridi per la raccolta della luce, ispirati all’efficienza, alla robustezza e alla capacità di adattamento della fotosintesi naturale.
Lo studio, condotto dai ricercatori del Politecnico di Milano in collaborazione con il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), è stato pubblicato sulla rivista Chem.