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Leon, SalvadorAutor (correspondencia)

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9 de febrero de 2025
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Binding of a graphene-protein antenna complex-A computational study

Publicado en: Applied Materials Today. 42 102608- - 2025-02-01 42(), DOI: 10.1016/j.apmt.2025.102608

Autores:

Perea, JD; Ortiz-Torres, MI; Mendoza, LMM; Hernández, Y; León, S
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Afiliaciones

Univ Andes, Phys Dept, Nanomat Lab, Bogota 111711, Colombia - Autor o Coautor
Univ Icesi, Dept Ciencias Biol Bioproc & Biotecnol, Cali 760001, Colombia - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Dept Ind Chem Engn & Environm, Madrid 28006, Spain - Autor o Coautor
Univ Toronto, Dept Chem, Toronto, ON M5S 3H6, Canada - Autor o Coautor
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Resumen

In the search for novel and more efficient photovoltaic devices, dye-sensitized solar cells (DSSCs) are particularly promising, thanks to their high performance and sustainable manufacture. Recently, a DSSC device based on the immobilization of a modified light-harvesting protein of Chlamydomonas reinhardtii (LHCA4) on a graphene oxide electrode through covalent bonding, was designed as a strategy to control the orientation of the protein. In this work, an atomistic model for the corresponding antenna complex has been generated, and the effects of the covalent binding on its structural and morphological properties have been explored through molecular dynamics (MD) simulations. The analysis of different trajectories, corresponding to complexes with varying numbers of protein-graphene covalent bonds, size of the graphene oxide layers, and initial relative orientation, suggest that the immobilization process may induce some changes in the protein conformation, but still maintaining a substantial portion of its tertiary structure. In addition, a preference to a particular orientation of the LHCA4 molecule, of about 60 degrees with respect to the graphene layer, is observed, giving support to the potential of the experimental approach to control the relative arrangement of the complex components in this type of device. The synergy between computational and experimental approaches opens the way to exciting opportunities in materials development, fostering innovation and improving optoelectronic device efficiency.
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Palabras clave

Dye-sensitized solar cells (dsscs)Graphene oxideLight-harvesting protein (lhca4)Molecular dynamics (md) simulationsPhotocurrent generatioPhotosystem-iProtein-graphene complexeProtein-graphene complexes

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Applied Materials Today debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 104/461, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Materials Science, Multidisciplinary.

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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-25:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 1.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 1 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/94246/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 22
  • Descargas: 2
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Canada; Colombia.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Último Autor (LEON CABANILLAS, SALVADOR).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido LEON CABANILLAS, SALVADOR.

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Reconocimientos ligados al ítem

The authors gratefully acknowledge the Universidad Politecnica de Madrid ( www.upm.es) for providing computing resources on Magerit Supercomputer. The University of Toronto and Universidad Icesi for technical support and its facilities, and Universidad de los Andes for funding on the seed experimental work. The authors would special thanks to Prof. Dr. Alan Aspuru-Guzik for helpful discussions.
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