Mikrobs Un Mašīna Apvienoti, Lai Izveidotu Pirmo “Cellborg”

{h1}

Zinātnieki rada paaugstināta jutīguma pret mitruma maņu, iekļaujot dzīvās baktērijas elektroniskajā shēmā.

Pirmoreiz pilnībā apvienojot mikrobu un mašīnu, zinātnieki ir izveidojuši apzeltītas baktērijas, kas var izjust mitrumu.

Lūzums ir pirmais “celloborgs”, kas varētu kļūt par tādu ierīču klāstu, kuras var uztvert bīstamas gāzes vai citas bīstamas vielas.

Bioelektroniskā ierīce uzbriest un saraujas, reaģējot uz to, cik daudz ūdens tvaiku ir gaisā. To sauc par cellborg mitruma sensoru, un tas ir vismaz četras reizes jutīgāks nekā tie, kas ir tikai elektroniski. Tas darbojas pat tad, ja tā bioloģiskās daļas ir sen mirušas.

Kā tas tika izgatavots

Zinātnieki vispirms pārklāja silīcija mikroshēmu ar dzīvu slāni Bacillus cereus baktērijas. Daži no garajiem, stieņa formas mikrobiem, kas atradās starp diviem kodinātiem elektrodiem uz mikroshēmas virsmas, veidojot tiltu. Pēc tam mikroshēmu mazgāja šķīdumā, kurā bija sīkas zelta daļiņas, katra no tām bija apmēram 30 nanometru garas.

Nanometrs ir viena ceturtā metra daļa. Cilvēka mati ir aptuveni 100 000 nanometru plati.

Zelta nanodaļiņas, kas uz baktēriju virsmas piestiprinātas pie gariem matiem līdzīgiem proteīniem, pārveidojot tos par apzeltītiem tiltiem, kas pabeidza elektronisko shēmu.

Matiem līdzīgos proteīnus sauc par teichoic acid molekulām. Tās ir negatīvi uzlādētas un nodrošina virsmu pozitīvi uzlādētām zelta nanodaļiņām, kurām piestiprināties. Bez tiem zelta nanodaļiņas varētu atgrūsties viens otram to līdzīgo lādiņu dēļ un nekad nevarētu veidoties tilts starp diviem elektrodiem.

Aptinot sevi ap zelta nanodaļiņām, teikobīnskābes molekulas darbojas kā metāla izolatori, radot to, ko inženieri sauc par “dielektrisko barjeru”.

"Jebkurai elektroniskai personai tā ir lauka diena," sacīja Ravi Sarafs, Nebraskas universitātes ķīmijas inženieris, kurš vadīja atklājumu. "Ar to jūs varat iet riekstiem."

Pirmais šāda veida pasākums

Apzeltīto baktēriju ķermeņi uzbriest, palielinoties mitrumam un absorbējot mitrumu; tie saraujas, kad mitrums samazinās. Uzpūšanās dēļ zelta nanodaļiņas uz baktēriju virsmas aug tālāk, piemēram, uzlīmes uz piepūšamā balona.

Pat ar niecīgu 0,2 nanometru attālumu starp zelta nanodaļiņām bija pietiekami, lai traucētu elektriskās strāvas plūsmu starp diviem ķēdes elektrodiem. Tas ir tāpēc, ka, jo tālāk baktēriju virsmā atrodas zelta daļiņas, jo grūtāk elektroniem ir "lēkt" starp daļiņām un nokļūt no viena elektrodu uz otru.

Cellborg sensors ir ārkārtīgi jutīgs: mitruma kritums no 20 procentiem līdz nullei izraisa pašreizējās plūsmas samazināšanos 40 reizes. Mitruma sensoros, kas ir tikai elektroniski, samazinājums ir tikai 10 reizes.

Pēc Sarafa teiktā, viņu hibrīdais sensors ir pirmais, kas mikroorganismus iestrādā elektroniskā ierīcē.

Agrāk pētnieki ir ieprogrammējuši baktērijas izturēties kā ar bioloģiskiem datoriem vai izveidojuši elektroniskas shēmas, kas reaģē uz kvēlojošām baktērijām kā veids, kā noteikt ķīmiskas vielas, taču tajos gadījumos līnija, kas atdala mikrobi un mašīnu, joprojām bija atšķirīga.

Tuvākais cits mēģinājums apvienot abus notika martā, kad Viskonsinas un Medisonas universitātes pētnieki ziņoja, ka, izmantojot elektrodus, lai notvertu un izmeklētu baktērijas. Viens šīs grupas pētnieks būtībā paredzēja Sarafa un viņa absolventa Vikas Berija eksperimentu, sakot, ka, iespējams, ir iespējams pievienot baktērijas apvalkam mikroskopiskas zelta daļiņas, veidojot "nanomēroga zelta stiepli".

Baktēriju zombiji

Pēc asimilācijas apzeltītas baktērijas var izdzīvot tikai apmēram divas dienas, bet pat mirušas, viņu ķermeņi joprojām uzbriest un saraujas, reaģējot uz mitruma izmaiņām. Viņi var turpināt strādāt šo ceļu mēnešus, sacīja Sarafs.

Ja zinātnieki varētu apsegt baktērijas ar zelta nanodaļiņām, tās nenogalinot, iespējams, varētu izgatavot cellborga sensorus spēks elektroniskā shēma, nevis tikai pabeigšana, stāstīja Sarafs WordsSideKick.com.

Vēl viena iespēja var būt baktēriju iekniebšana, lai tās reaģētu uz citām lietām, nevis mitrumu. Tos var likt uzbriest vai sarauties, piemēram, kad tie barojas ar noteiktām gāzēm vai bīstamām ķīmiskām vielām.

Pētījums tika detalizēti aprakstīts žurnāla 21. oktobra numurā Angewandte Chemie.

  • Zinātnieki liek baktērijām uzvesties tāpat kā datoriem
  • Prāta spēks: ārējo ierīču prāta kontrole
  • Apdrukājama āda: “Tintes” izrāviens padara cilvēka audus
  • Sadragātas baktērijas veido ūdeņradi no cilvēku atkritumiem
  • Runājošās baktērijas un kā viņus aizvērt
Mikrobs Un Mašīna Apvienoti, Lai Izveidotu Pirmo “Cellborg”


Video Papildinājums: .




Pētniecība


Kāpēc Nelsons Mandela Bija Tik Mīļais
Kāpēc Nelsons Mandela Bija Tik Mīļais

Veselības Rieksts: Valrieksti Piedāvā Milzīgu Antioksidantu Daudzumu
Veselības Rieksts: Valrieksti Piedāvā Milzīgu Antioksidantu Daudzumu

Zinātne Ziņas


Aiz Kapa: Nāve Kļūst Interesantāka
Aiz Kapa: Nāve Kļūst Interesantāka

Vienaudži, Nevis Tv, Ietekmē Meiteņu Ķermeņa Problēmas: Pētījums
Vienaudži, Nevis Tv, Ietekmē Meiteņu Ķermeņa Problēmas: Pētījums

Diēta Un Svara Zaudēšana: Labākie Ēšanas Veidi
Diēta Un Svara Zaudēšana: Labākie Ēšanas Veidi

Jaunattīstības Pasaule Lepojas Ar Vadošajām Sieviešu Konservatorēm (Op-Ed)
Jaunattīstības Pasaule Lepojas Ar Vadošajām Sieviešu Konservatorēm (Op-Ed)

Retu Borneo Līča Kaķis, Kas Uzņemts Satriecošā Fotoattēlā
Retu Borneo Līča Kaķis, Kas Uzņemts Satriecošā Fotoattēlā


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2024 LV.WordsSideKick.com