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电子也能进行“长途旅行”

时间:2019-05-09 03:07 来源:未知 作者:admin

  最新发觉无望完全改变纳米手艺和生物电子学,让科学家研制出更廉价且无毒的纳米材料,以便制造生物传感器和能与生物系统彼此感化的固体电子设备。带领该研究的马萨诸塞大学阿默斯特分校的微生物学家德里克-洛维利、物理学家马克-托米勒在8月7日出书的《天然纳米手艺》杂志在线版上撰文指出,穿越这种杆菌生物膜的菌丝网由数十亿个细胞内聚而成,这些丝网让其生物膜具有了与普遍使用于电子工业的人造导电聚合物相媲美的导电性,电子可在其上传导,传导的距离可为细菌体长的几千倍。

  一种高敏感造影剂可成像细菌在体内传染过程2011.08.25

  ]畴前科学家们认为,电荷的传导需要细胞色素卵白质的参与。而最新研究证明,即便没有细胞色素,电子也能进行“长途旅行”,这种细菌的卵白微丝就像真正的金属导线一样。

  科学家们称,这是他们初次察看到电荷沿着卵白微丝传导,以前,科学家们认为,如许的传导需要细胞色素卵白质的参与,细胞色素让电子进行短距离“旅行”。而最新研究证明,即便没有细胞色素,电子也能进行“长途旅行”,这种细菌的卵白微丝就像真正的金属导线一样。洛维利暗示:“卵白微丝能采用这种体例导电是生物学范畴的一次‘范式改变’,其对于我们理解天然的微生物过程以及其对情况管理和可再生能源的研发很是主要。”2005年,该团队在《天然》杂志撰文指出,硫还原土壤杆菌的纳米线可能代表了生物学范畴一个根基的新特征,其能通过纳米线将电子运送到体内的氧化铁(其对该细菌的感化就像氧气对人一样),但他们没有给出其具体的运作机制。此刻,在尝试室中,科学家们用电极代替了氧化铁,成果发觉,该细菌发生了厚的、带电的导电生物膜。科学家们利用分歧的菌株进行研究后发觉,生物膜内的导电性可能归功于贯穿于生物膜的纳米线收集。托米勒指出,人造纳米线的属性能够通过改变其四周的情况来改变,而这种细菌采用的天然方式使科学家能通过简单地改变温度或调制基因表达制造新菌株来把持导电性。引入第三个电极能使生物膜像生物晶体管一样,通过施加电压使其封闭或打开,其大概能填补固态电子学和生物系统之间的鸿沟,让我们制造出新的生物兼容材料。

  科学家们指出,最新发觉无望开导人们找到更多天然无毒的新导电纳米材料,其比人造材料更容易制造并且成本更低。将来,我们以至能够制造出在水中和潮湿情况中利用的电子设备。

  美国科学家暗示,他们初次发觉,硫还原土壤杆菌体内的微生物纳米线(菌丝网)能长距离地传导电子。

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