عصر جدیدی از الكترونیك سبز
باکتری ها برای ما رشته سیم رسانا می سازند
به گزارش مهندس وب، رشته های پروتئینی مهندسی شده که در ابتدا توسط باکتری ها تولید می شدند توسط دانشمندان برای بهبود رسانایی الکتریسیته اصلاح شده اند. در مقاله ای که اخیرا در مجله Small انتشار یافته است، محققان نشان دادند نانوسیم های پروتئینی که با افزودن یک ترکیب زیستی به نام «هِم» اصلاح شده اند، می توانند الکتریسیته را در فواصل کوتاه هدایت کنند و انرژی را از رطوبت موجود در هوا دریافت نمایند.
رشته های پروتئینی مهندسی شده که در ابتدا توسط باکتری ها تولید می شدند توسط دانشمندان برای بهبود رسانایی الکتریسیته اصلاح شده اند. در مقاله ای که اخیرا در مجله Small انتشار یافته است، محققان نشان دادند نانوسیم های پروتئینی که با افزودن یک ترکیب زیستی به نام «هِم» اصلاح شده اند، می توانند الکتریسیته را در فواصل کوتاه هدایت کنند و انرژی را از رطوبت موجود در هوا دریافت نمایند.
دکتر لورنزو تراواگلینی، نویسنده اصلی این مقاله می گوید: یافته های ما فرصت های جدیدی در قسمت رشته های سیم رسانا باز می کند، رشته هایی که مبتنی بر پروتئین بوده و برای توسعه قطعات و دستگاههای الکتریکی پایدار و سازگار با محیط زیست، قابل استفاده هستند. این نانوسیم های مهندسی شده در آینده می توانند به نوآوری هایی در برداشت انرژی، کاربردهای زیست پزشکی و سنسوری محیطی منجر شوند.
پیشرفت ها در زمینه های میان رشته ای که تلفیقی از مهندسی پروتئین و نانوالکترونیک است، نویدبخش توسعه فناوری های پیشرفته بوده که شکاف بین سیستم های بیولوژیکی و دستگاههای الکترونیکی را پر می کند.
دکتر تراواگلینی می گوید: هدف ما اصلاح مواد ساخته شده توسط باکتری ها برای ایجاد قطعات الکترونیکی است. این دستاوردها می تواند به عصر جدیدی از الکترونیک سبز منجر شود و به شکل گیری آینده ای پایدارتر کمک نماید.
وی می افزاید: خیلی از رویدادها در طبیعت به حرکت الکترون ها نیاز دارند و این منبع الهام بخش روش های جدید دریافت الکتریسیته هستند. بعنوان مثال، کلروفیل در گیاهان برای فتوسنتز احتیاج به حرکت الکترون ها بین پروتئین های مختلف دارد.
باکتری های طبیعی هم از رشته های رسانا معروف به نانوسیم برای انتقال الکترون ها در غشاهای خود استفاده می نمایند. نکته مهم اینست که نانوسیم های باکتریایی که رسانای الکتریسیته هستند، پتانسیل تعامل با سیستم های بیولوژیکی مانند سلول های زنده را دارند و می توانند در سنسور زیستی برای نظارت بر سیگنال های داخلی بدن استفاده شوند. البته هنگامی که به صورت مستقیم از باکتری استخراج می شود، این نانوسیم های طبیعی به سختی اصلاح می شوند و عملکرد محدودی دارند.
دکتر تراواگلینی می گوید: برای غلبه بر این محدودیت ها، ما یک فیبر را با استفاده از باکتری E. coli مهندسی ژنتیکی کردیم. ما DNA باکتری E. coli را اصلاح کردیم تا باکتری ها نه تنها پروتئین های مورد نیاز خویش را برای زنده ماندن تولید کنند، بلکه پروتئین خاصی را که طراحی نموده بودیم، ساخته و سپس آنرا مهندسی کند. ما در لابراتوار آنها را به نانوسیم تبدیل کردیم.
این تیم می دانست که پروتئین ساخته شده توسط باکتری ها به خودی خود رسانایی بالایی نخواهد داشت، آنها باید ماده ای را به آن اضافه کنند.
هِم (Heme) یک ساختار حلقوی دارد که به حلقه پورفیرین مشهور است و یک اتم آهن هم در وسط آن قرار دارد. این ترکیب وظیفه حمل اکسیژن در گلبول های قرمز از ریه ها به بقیه بدن را بر عهده دارد.
به نقل از ستاد نانو، تحقیقات اخیر نشان داده است که وقتی مولکول های هِم نزدیک به هم چیده می شوند، انتقال الکترون را امکان پذیر می کنند. بنابراین، دکتر تراواگلینی و تیمش هِم را در رشته های ساخته شده توسط باکتری ها ادغام کردند. دکتر تراواگلینی می گوید: همانطور که انتظار داشتیم، با افزودن هِم به این رشته، پروتئین رسانا می شود، در حالیکه رشته بدون هِم هیچ جریانی را نشان نمی داد.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب