Microbul Și Mașina S-Au Îmbinat Pentru A Crea Primul „Cellborg”

{h1}

Oamenii de știință creează un senzor de umiditate supersensibil prin încorporarea bacteriilor vii într-un circuit electronic.

Combinând complet microb și mașină pentru prima dată, oamenii de știință au creat bacterii placate cu aur, care pot simți umiditatea.

Dezvăluirea este primul „bloc de celule” în ceea ce ar putea deveni o serie de dispozitive care ar putea simți gaze periculoase sau alte substanțe periculoase.

Dispozitivul bioelectronic se umflă și se contractă ca răspuns la cantitatea de vapori de apă din aer. Se numește senzor de umiditate cellborg și este de cel puțin patru ori mai sensibil decât cele care sunt exclusiv electronice. Funcționează chiar și atunci când părțile sale biologice sunt moarte de mult.

Cum a fost făcut

Oamenii de știință au acoperit pentru prima dată un cip de siliciu cu un strat viu Bacillus cereus bacterii. Unii dintre microbii lungi, în formă de tijă, s-au așezat între doi electrozi gravate pe suprafața cipului, formând o punte. Chipul a fost apoi spălat într-o soluție conținând particule minuscule de aur, fiecare aproximativ 30 de nanometri.

Un nanometru este de o miliardime de metru. Un păr uman are aproximativ 100.000 nanometri lățime.

Nanoparticule de aur atașate la proteine ​​lungi asemănătoare părului de pe suprafața bacteriilor, transformându-le în poduri placate cu aur, care au completat un circuit electronic.

Proteinele asemănătoare părului se numesc molecule de acid teichoic. Acestea sunt încărcate negativ și oferă o suprafață pentru care nanoparticulele de aur încărcate pozitiv. Fără ele, nanoparticulele de aur s-ar respinge reciproc datorită sarcinilor lor similare și nu s-ar putea forma niciodată o punte între cei doi electrozi.

Prin înfășurarea în jurul nanoparticulelor de aur, moleculele de acid teichoic, prin urmare, acționează ca izolatori de metale, creând ceea ce inginerii numesc „barieră dielectrică”.

„Pentru orice persoană electronică, aceasta este o zi de câmp”, a spus Ravi Saraf, un inginer chimic al Universității din Nebraska, care a condus descoperirea. „Poți să te duci cu el”.

În primul rând de acest fel

Corpurile bacteriilor placate cu aur se umflă pe măsură ce umiditatea crește și absorb umiditatea; se contractă atunci când umiditatea scade. Umflarea face ca nanoparticulele de aur de pe suprafața bacteriilor să crească mai departe, precum autocolantele de pe un balon umflant.

Chiar și o separare minusculă de 0,2 nanometri între nanoparticulele de aur a fost suficientă pentru a interfera cu fluxul de curent electric între cei doi electrozi ai circuitului. Acest lucru se datorează faptului că, cu cât particulele de aur de pe suprafața bacteriilor sunt mai îndepărtate, cu atât electronii devin „săriți” între particule și să ajungă de la un electrod la altul.

Senzorul celulelor este extrem de sensibil: o scădere de la 20% la zero a umidității duce la o scădere de 40 de ori a debitului curent. În senzorii de umiditate care sunt exclusiv electronici, scăderea este de doar 10 ori.

Potrivit lui Saraf, senzorul lor hibrid este primul care încorporează microorganisme într-un dispozitiv electronic.

În trecut, cercetătorii au programat bacteriile să se comporte ca computere biologice sau au creat circuite electronice care răspund la bacteriile strălucitoare ca o modalitate de a detecta substanțele chimice, dar în aceste cazuri, linia care separa microbul și mașina era încă distinctă.

Cea mai apropiată altă încercare de îmbinare a celor doi s-a produs în martie, când cercetătorii de la Universitatea din Wisconsin-Madison au raportat utilizarea electrozilor pentru a prinde și examina bacteriile. Un cercetător din acea echipă a prezis, în esență, experimentul de către Saraf și studentul său absolvent, Vikas Berry, spunând că ar putea fi posibil să atașați particule microscopice de aur la coaja bacteriilor pentru a forma „sârmă de aur la nano-scală”.

Bacteriile zombi

Odată asimilate, bacteriile aurite pot supraviețui doar aproximativ două zile, dar chiar și atunci când sunt moarte, trupurile lor încă se umflă și se contractă ca răspuns la modificările umidității. Ei pot continua să lucreze în acest fel luni de zile, a spus Saraf.

Dacă oamenii de știință ar putea acoperi bacteriile cu nanoparticule de aur, fără să le ucidă, s-ar putea să se creeze senzori de celule care ar putea putere un circuit electronic în loc să completeze unul, a spus Saraf WordsSideKick.com.

O altă posibilitate poate fi modificarea bacteriilor, astfel încât acestea să răspundă la alte lucruri decât umiditatea. Ele ar putea fi făcute pentru a se umfla sau contracta, de exemplu, atunci când se hrănesc cu anumite gaze sau substanțe chimice periculoase.

Studiul a fost detaliat în numărul din 21 octombrie al jurnalului Angewandte Chemie.

  • Oamenii de știință fac ca bacteriile să se comporte ca computerele
  • Puterea creierului: controlul minții al dispozitivelor externe
  • Piele tipărită: descoperirea „jet de cerneală” face țesut uman
  • Bacteriile distruse fac hidrogen din deșeurile umane
  • Bacteriile vorbitoare și cum să le închid






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Riscuri „Pokémon Go”: Șoferi Și Pietoni Avertizați Asupra Pericolelor De Trafic
Riscuri „Pokémon Go”: Șoferi Și Pietoni Avertizați Asupra Pericolelor De Trafic

Arheopteryx: Fosilul De Tranziție
Arheopteryx: Fosilul De Tranziție

Continuați Să Plângeți: Tratamentele Colice Nu Funcționează
Continuați Să Plângeți: Tratamentele Colice Nu Funcționează

Pasageri Bolnavi Pe Emirates Test Pozitiv Pentru Gripa
Pasageri Bolnavi Pe Emirates Test Pozitiv Pentru Gripa

Comportament Rău La Tineret Legat De Problemele De Carieră Mai Târziu
Comportament Rău La Tineret Legat De Problemele De Carieră Mai Târziu


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com