Черните точки са наночастиците от злато, привлечени от чувствителните към натиск микроскопични куполи

В природата има немалко микро структурирани материали, съчетаващи органични и неорганични вещества. Такива са например черупките на мекотелите – многопластови микроструктури от калциев карбонат и съвсем малко органично вещество. Този материал е около 1000 пъти по-здрав от обикновения калциев карбонат. Нашите кости също са смес от органичен колаген и неорганични вещества. За разлика от обикновените технологии за физическо и химическо производство, биологичното сглобяване е екологично и се базира на самостоятелно изградени блокове.

Съвременните постижения в синтетичната биология и производството на биоматериали вече дават възможност за програмиране и задаване на процеси за самостоятелно сглобяване на протеини, пептиди и ДНК вериги. Сега дойде реда и на електрониката. Учени създадоха генетично модифицирани бактерии, колониите на които изграждат електронен сензор, реагиращ на натиск – тъчпад.

Един от начините за създаването на специален материал, съчетаващ органични и неорганични вещества е използването на генетично модифицирани бактерии, управляващи процеса на създаване на биофилми, върху които се сглобяват слоевете неорганична материя.

Първият опит за самостоятелното изграждане на амилоидни фибрили от клетки на бактерията E. coli, бе извършен през 2014 година, когато бе получен биологичен филм, провеждащ електрически ток. Малката биологична лента имаше електрод, който отвън можеше да управлява протичането на електрическия ток. Но този метод имаше твърде много недостатъци – налагаше се колонията от бактерии да бъде предварително отгледана върху специално структурирани 2D повърхности.

Сега биоинженерите от университета Дюк използваха постигнатото през 2014 година и създадоха нов метод, лишен от тези недостатъци. За отглеждането на култура от новите бактерии е достатъчна само една клетка – тоест, само една бактерия. След размножаването и подаването на съответната биологична команда, колонията от бактерии самостоятелно формира всички необходими 3D структури, които привличат към себе си частици злато в точно необходимите места и формират електронно устройство със съответната функционалност. В случая, електронен сензор за натиск.

Новите бактерии могат да изпълняват поредици от заложени инструкции (програма), резултат от която е куполообразна структура. Размерът на купола може да се контролира, променяйки размера на колонията. Куполът привлича към себе си наночастиците от злато. Именно от тях се формира провеждащата ток повърхност.

Работоспособността на този тъчпад бе тествана в лабораториите. Той много добре регистрира не само фактът за натиск, а и силата на натиска.

Новата технология дава възможност за изграждане на функционално електронно устройство само от една клетка.

Появиха се мнения, че някои човешки живи клетки се подават на подобно програмиране и чрез генна модификация, само от една клетка могат да бъдат създавани най-разнообразни системи, разбира се, при правилно програмиране и размножаване в подходяща хранителна среда.

Научната работа е публикувана на 9 октомври тази година в списание Nature Biotechnology.


Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iOS и Huawei!

Абонирай се
Извести ме за
guest

7 Коментара
стари
нови оценка
Отзиви
Всички коментари