Ученые превратили бактерию в крошечного робота, обернув ее слоем графена

Обернув живую клетку слоем графена, что является множеством квантовых точек, исследователи из университета Иллинойса в Чикаго (University of Illinois at Chicago, UIC) создали аккумуляторная био-микро-робота (цитобота), что может реагировать электрическим методом на трансформации окружающей его среды. Эта работа может послужить базой для биологических нанороботов, био-микро-механизмов и других маленьких устройств биологической природы, каковые возможно будет применять в самых разных областях науки и техники.

Ученые превратили бактерию в крошечного робота, обернув ее слоем графена

Исследователи из UIC назвали собственный творение NERD (Nano-Electro-Robotic Device). Базой этого цитобота есть бактериальная спора, эндоспора, которая, по сути, есть бездействующей бактерией, пребывающей в «спячке». Эндоспоры прочны, твёрды и они очень очень сильно реагируют на наличие жидкой воды, что делает их совершенным кандидатом для применения их в микромеханических биосистемах, в которых употребляется последовательность естественных функций микроорганизмов, являющихся их реакцией на трансформацию внешней среды.

«Это — захватывающее устройство» — говорит Викас Бери (Vikas Berry), доктор наук из UIC, — «В нем имеется биологический элемент, что мы снабдили активным датчиком. И затем устройство очень прекрасно реагирует на внешние стимулы, в которых может кодироваться команды управления и передаваемая информация».

Соединение графеновых квантовых точек (graphene quantum dots, GQD) с микробом разрешает совместить кое-какие эффекты квантовой механики, такие, как оптическое мерцание и туннелирование электронов с рядом механических и биологических функций живого микроорганизма. А в самом первом случае исследователи UIC применяли GQD совместно с трансмембранным гидравлическим «насосом», основанным на способности споры бактерии всецело изгонять из себя влагу. И в этом случае оказавшееся биоустройство трудилось как сверхчувствительный и точный электро-биомеханический датчик влажности.

«Мы забрали бактерию и поместили на ее поверхность графеновые квантовые точки. Приложив к поверхности оказавшейся структуры два электрода, мы взяли возможность измерять влажность окружающей спору среды» — говорит Викас Бери, — «В то время, когда при уменьшении влажности спора сжимается, отдавая внутреннюю влагу в вохдух, квантовые точки сближаются, увеличивая электрическую проводимость структуры в целом. Измеряя уровень текущего электрического тока, мы приобретаем весьма чистый сигнал, весьма быстро изменяющийся в ответ на трансформации влажности среды».

Исследователи зарегистрировали, что скорость реакции бактерии-датчика минимум на порядок превышает быстродействие самых лучших датчиков влажности, изготовленных на базе синтетических гидро-абсорбирующих полимерных материалов. И, также, созданное ими электро-биомеханическое устройство имело очень высокую чувствительность в условиях только низкого давления, в условиях низкой влажности и при вторых условиях, каковые не попадают в диапазон рабочих условий классических датчиков влажности.

Технологии, подобные созданной, разрешат людям в собственных целях применять неповторимую биомолекулярную структура разных типов микроорганизмов, каковые смогут выступать в роли биодвигателей для разных механических и электромеханических наноустройств. А это, со своей стороны, возможно применено в регионах диагностики разных болезней, в области химического анализа, микроробототехники и для обнаружения в окружающей среде молекул, атомов и ионов разных химических элементов и соединений.

Источник: dailytechinfo.org

🌍 #5 ЧАСЫ. The Tiny Bang Story. Теория Крошечного Взрыва прохождение — Жестянка


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: