Бактерии произвеждат нанопроводници

Екип от физици и микробиолози от университета Амхърст в Масачузец са открили неизвестни до момента свойства на произвеждани от бактерия нановлакна да пренасят електроните на дълги разстояния. Това свойство може да доведе до революция в нанотехнологиите и биоелектрониката, съобщават от университета.

На базата на произвежданите от бактерията Geobacter sulfurreducens нановлакна могат да се произведат по-евтини и нетоксични електронни компоненти за биосензори и електрониката на твърдите схеми, която да взаимодейства в биологични системи. Това е първият път, при който е наблюдаван пренос на електрически заряд по протеинови нишки, по подобен на металните проводници начин, коментират изследователите.

Изследваните мрежи от бактериални протеинови нишки, известни като микробни нановлакна, могат да пренасят електричество толкова ефективно, колкото и синтетичните органични метални наноструктури, често използвани днес в електрониката. Те правят това на невероятни разстояния, хиляди пъти по-дълги от дължината на самите бактерии. По този начин те изпълняват функцията на метални проводници, които могат да се използват във влажна среда или дори във вода.

В природата Geobacter използва нанонишките да пренася електрони върху железни оксиди в почвата, които при бактерията играят ролята на кислорода при хората. "Това, което Geobacter прави със своите нановлакна, е сравнимо с дишането с шнорхел с дължина 10 километра", обясняват учените.

Освен, че са уникални, свойствата на тези протеинови нанонишки могат лесно да се модифицират за специфични нужди с помощта промяна на среда, в която бактерията е поставена, или със създаването на нов щам. При добавянето на трети електрод биофилмът от нанопроводници може да играе дори ролята на биологичен транзистор, който да бъде включван и изключван при прилагане на напрежение.

Друго предимство на Geobacter са нейните потенциални възможности да произвежда естествени материали, които са по-екологични и евтини от изкуствено създадените. Много от днешните наноматериали са скъпи за производство, като за голяма част от тях се изисква и използването на редки земни елементи.

"В основата си ние можем да произвеждаме електроника от оцет. Едва ли може да бъде създаден по-евтин или по-зелен метод от този", заключава водещият микробиолог в изследването Дерек Лъвли.