Электропроводящие бактерии могут помочь в создании миниатюрных батареек
Ученые сделали неожиданное открытие о способности почвенных бактерий проводить электричество. Организм получает ее за счет неразрывной биологической структуры, ранее не встречавшейся в природе.
Специалисты уверены, что структура может использовать для уменьшения размеров электроники, создания мощных миниатюрных аккумуляторов, беспроводных кардиостимуляторов и других медицинских устройств, сообщает phys.org. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Ученые считали, что Geobacter sulfurreducens проводит электричество с помощью обычного нитевидного отростка, пилуса. Исследователь из медицинской школы Университета Виргинии с коллегами выяснил, что для этого используются безупречно упорядоченные волокна из абсолютно другого белка. Протеины окружают ядро содержащих металл молекул, как в кабеле.
Специалисты уверены, что этот нанопровод имеет широкий спектр применений: от сбора биоэнергии до борьбы с загрязнениями и создания биологических датчиков. Он может послужить мостом между электроникой и живыми клетками.
«Многие медицинские имплантаты соединяются с тканью проводами. Открытая структура может привести к миниатюрным устройствам, крепящимся с помощью белковых нитей, — сказал доктор Эдвард Эгельман. – Мы можем теперь представить миниатюризацию множества систем».
В почве Geobacter помогает минеральному обмену и нейтрализации радиоактивных отходов. Выживая в бескислородной среде, бактерии используют нанопровода для избавления от лишних электронов – эквивалент дыханию. Специалистов давно интересовали эти структуры, но только теперь команда из Виргинии, Йельского и Калифорнийского (Ирвин) университетов определили, как организм с их помощью передает электричество.
«Нужная технология появилась около 5 лет назад – развитие криоэлектронной микроскопии повысило разрешение изображений, — сказал Эгельман. – Оборудование позволило понять структуру нитей на молекулярном уровне. Устройство поможет разгадать и другие загадки. Например, как некоторые вирусы выживают в кипящей кислоте».
