Evanescent photosynthesis: exciting cyanobacteria in a surface-confined light field
Notice bibliographique
Résumé
The conversion of solar energy to chemical energy useful for maintaining cellular function in photosynthetic algae and cyanobacteria relies critically on light delivery to the microorganisms. Conventional direct irradiation of a bulk suspension leads to non-uniform light distribution within a strongly absorbing culture, and related inefficiencies. The study of small colonies of cells in controlled microenvironments would benefit from control over wavelength, intensity, and location of light energy on the scale of the microorganism. Here we demonstrate that the evanescent light field, confined near the surface of a waveguide, can be used to direct light into cyanobacteria and successfully drive photosynthesis. The method is enabled by the synergy between the penetration depth of the evanescent field and the size of the photosynthetic bacterium, both on the order of micrometres. Wild type Synechococcus elongatus (ATCC 33912) cells are exposed to evanescent light generated through total internal reflection of red (λ = 633 nm) light on a prism surface. Growth onset is consistently observed at intensity levels of 79 ± 10 W m(-2), as measured 1 μm from the surface, and 60 ± 8 W m(-2) as measured by a 5 μm depthwise average. These threshold values agree well with control experiments and literature values based on direct irradiation with daylight. In contrast, negligible growth is observed with evanescent light penetration depths less than the minor dimension of the rod-like bacterium (achieved at larger light incident angles). Collectively these results indicate that evanescent light waves can be used to tailor and direct light into cyanobacteria, driving photosynthesis.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».