1 南京邮电大学 通信与信息工程学院 江苏省氮化镓光电子集成国际合作联合实验室, 江苏 南京 210003
2 南京邮电大学 宽带无线通信与传感网技术教育部重点实验室, 江苏 南京 210003
在自然界中，物体运动无处不在，随着智能汽车、6G移动通信的高速发展，对通信和运动探测传感融合的高集成度通感一体器件的需求日益增加。本文基于氮化镓多量子阱结构发光和探测并存的特点，提出了一种基于蓝宝石衬底外延生长氮化镓多量子阱材料的集成式光电子芯片，该芯片具有灵敏的运动探测功能及可见光通信功能。该光电子芯片发射器向运动的目标物体发射蓝光波段可见光信号，经目标物体运动调制的可见光信号反射回光电子芯片的接收器部分，激发变化的光电流。通过分析接收器的光电流变化，可探测以不同速度旋转的目标物体的运动情况，光电流曲线变化周期与目标物体旋转周期一致。本文还研究了光电子芯片的各项光电指标及可见光通信性能，该芯片可用作可见光通信系统的收发终端，可以处理和传输芯片采集到的运动探测信号。基于氮化镓多量子阱材料的光电子芯片是一种具有实用价值的高集成度通感一体终端器件。
运动探测 多量子阱 三族氮化物 光电子芯片 可见光通信 motion detection multiple quantum wells III-nitride optoelectronic chips visible light communication
1 淡水鱼类发育生物学国家重点实验室, 湖南师范大学生命科学学院, 微生物分子生物学湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410081
2 山东省土壤肥料总站, 山东 济南250100
3 山东大学生命科学学院, 山东大学亥姆霍兹生物技术研究所, 微生物技术国家重点实验室, 山东 青岛 266237
4 山东大学苏州研究院, 江苏 苏州 215123
对荚壳伯克氏菌PG1(Burkholderia glumae PG1)基因组中的脂肪酶操纵子lipAB片段进行直接克隆, 构建含有脂肪酶基因的分泌表达载体, 实现其在防御假单胞菌Pf-5(Pseudomonas protegens Pf-5)中的异源表达, 并研究重组工程菌的胞外脂肪酶活性。利用 Red/ET直接克隆技术获得克隆载体p15A-cm-lipAB; 再通过亚克隆技术构建重组表达载体pBBR1-km-lipAB和pBBR1-km-Papra-lipAB, 将这两个表达载体分别电转至Pf-5中, 通过卡那霉素或者阿伯拉霉素抗性筛选得到转化子, 以三丁酸甘油酯平板扩散法和对硝基苯酚法检测脂肪酶酶活, 并通过实时荧光定量PCR检测启动子的替换对lipA表达的影响。本研究从PG1中成功克隆了脂肪酶操纵子lipAB(GenBank accession number:AJK49931.1 and AJK49932.1); 成功构建了重组工程菌Pf-5/pBBR1-km-lipAB和Pf-5/pBBR1-km-Papra-lipAB, 并成功检测到两株工程菌的胞外脂肪酶活性; 以LB培养基培养至24 h时, 启动子优化后lipA基因表达量是原始水平的2.1倍; 在LB培养基摇瓶发酵至66 h时, Pf-5/pBBR1-km-lipAB的脂肪酶酶活最高且为13.51 U/mL, 而Pf-5/pBBR1-km-Papra-lipAB的酶活为46.85 U/mL, 是Pf-5/pBBR1-km-lipAB的3.47倍。初步实现基因lipA在Pf-5中的表达, 发现组成型启动子Papra比lipAB的原始启动子PlipAB效率更高, 为将来实现规模化生产奠定了技术基础。
Red/ET同源重组 异源表达 B.glumae PG1 Burkholderia glumae PG1 lipAB lipase operon lipAB Red/ET homologous recombineering P.protegens Pf-5 Pseudomonas protegens Pf-5 heterologous expression
