Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

There is 1 related live offer.

Save 25% on magneTherm

Первый Шаг К Электронно Взаимодействуя Микробам с Неорганическими Материалами

Published on October 20, 2010 at 7:24 PM

Терминатор. Borg. 6 Миллионов Человек Доллара. Научная фантастика зрела при биологические существования подготовленные с искусственними возможностями. В реальности, однако, громыхающие связь между живя и non-живя миры часто нуждаются прозрачном канале для сообщения.

Теперь, научные работники с Лабораторией Лоренса Беркли Национальной (Лабораторией Беркли) конструировали электрическое соединение к живущим клеткам проектированным для того чтобы двигнуть электроны взад и вперед через мембрану клетки к внешнему акцептору вдоль чёткого путя. Этот сразу канал смог произвести клетки которые могут прочитать и ответить к электронным сигналам, электронике способной собственн-репликации и ремонту, или эффективно возвращает солнечний свет в электричество.

Проектированное напряжение Escherichia Coli (желтое) прикрепляясь к твердой железной окалине (черноте). Научные Работники на Молекулярной Плавильне предприняли первый шаг к электронно взаимодействуя микробам с неорганическими материалами, без нарушая выживаемости клетки. (Учтивость Изображения Вереска Jensen)

«Melding прожитие и non-живя миры каноническое изображение в научной фантастике,» сказал Каролину Ajo-Франклин, научный работник штата в Биологическом Средстве Nanostructures на Молекулярной Плавильне. «Однако, в большинств попытках взаимодействовать живущие и non-живя системы, вы засовываете клетки с острым трудным предметом, и клетки отвечают в прогнозированном путе - они умирают. Но, в Природе много организмов эволюционировали для того чтобы взаимодействовать с утесами и минералами которые часть их окружающей среды. Здесь, мы приняли воодушевленность от подхода к Природы и фактически росли соединения из клетки.»

Задабривать электроны через клетчатую мембрану не тривиален: попытки вытянуть электрон от клетки могут нарушить свою функцию, или убейте всю клетку в процессе. Что больше, настоящие методы для того чтобы перенести клетчатые электроны к отсутсвию внешнего источника молекулярная дорожная карта, которая значит даже если электроны поворачивают вверх по вне клетке, там никакой путь сразу их поведение, видят где они остановили вдоль путя, или посылают сигнал назад к интерьеру клетки.

«Мы были заинтересованы в находить тропа которое не убило бы живущие системы мы изучали,» сказали Вереск Jensen, аспиранта на Университете Штата Калифорнии, Беркли которого работа тезиса часть этого издания. «Путем использование живущей системы в электронике, мы можем один день создать биотехнологии которые могут отремонтировать и собственн-replicate.» В их подходе, Jensen, Ajo-Франклин и коллегаы сперва клонировали часть внеклеточной цепи обмена электрона бактерий oneidensis MR-1, морского пехотинца и почвы Shewanella способных уменьшать тяжелые металы в бескислородных окружающих средах. Эти цепь или «генетическая кассета,» Ajo-Франклин замечают, существенно простирание ДНА которое содержит инструкции для делать проводник электрона. Дополнительно, потому что вся жизнь по мере того как мы знаем его использует ДНА, генетическую кассету можно заткнуть в любой организм. Команда показала что это естественное тропа электрона смогло быть хлопнуто в напряжение a (невредное) бактерий E. coli- разносторонних модельных в биотехнологии точно для того чтобы направить электроны внутри живущей клетки к неорганическому минералу: железная окалина, также известная как ржавчина.

Бактерии в окружающих средах без кислорода, как Shewanella, железная окалина пользы от их окрестностей, котор нужно вздохнуть. В результате, эти бактерии эволюционировали механизмов для сразу перехода обязанности к неорганическим считаемым минералам глубокими в море или почве. Лаборатории Беркли объениняются в команду показали что их проектированное Escherichia Coli смогло эффективно уменьшить latter nanoparticles-the утюга и железной окалины 5 времен более быстро чем Escherichia Coli самостоятельно.

«Этот недавний прорыв часть более большого проекта Министерства Энергетики на одомашнивать жизнь на клетчатом и молекулярном уровне. сразу взаимодействовать синтетические приборы с живя организмами, мы можем обуздать более обширные возможности жизни в фото и преобразование химической энергии, химический синтез, и собственн-агрегат и ремонт,» сказал Рощи Джэй, научный работник факультета на Лабораториях Беркли и профессора химии на Университете Штата Калифорнии, Беркли. «Клетки изощряли пути переносить электроны и электрическую энергию. Однако, как раз вставлять электрод в клетку около как недействителен как вставляющ ваш перст в электрический выход когда вы голодны. Вместо, наша стратегия основана на выстукивать сразу в молекулярную цепь перехода электрона используемую клетками эффективно для того чтобы захватить энергию.»

Исследователя планируют снабдить эту генетическую кассету в фотосинтетических бактериях, по мере того как клетчатые электроны от этих бактерий можно произвести от солнечн-обеспечивать дешево, собственн-копируя солнечные батареи. Эти металл-уменьшая бактерии смогли также помочь в производить фармацевтические снадобья, Ajo-Франклин добавляют, по мере того как шаг заквашивания в изготавливание снадобья требует энерги-интенсивнейший нагнетать кислорода. В контрасте, эти проектированные бактерии дышают использующ ржавчину, вернее чем кислород, сохраняя энергию.

Бумажная отчетность это озаглавленное исследование, «Инджиниринг синтетического проводника электрона в живущих клетках,» кажется в Продолжения Государственной Академии Наук и имеется в распоряжении абоненты он-лайн. Co-Authoring бумага с Jensen, Ajo-Франклин и Рощи были Аароном Albers, Konstantin Malley, Yuri Londer, Брюс Cohen, Кормилами Brett и Питером Weigele.

Части этого работа на Молекулярной Плавильне были поддержаны Офисом ЛАНИ Науки.

Last Update: 12. January 2012 10:20

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit