Разработаны микрочипы, питающиеся биохимической энергией
30/12/2015Новости
»
Ученые Колумбийского университета (США) стали создателями чипа, питающегося биохимической энергией, продуцируемой молекулами, служащими энергоисточником для всего остального клеточного мира. В потенциале данная технология может лечь в основу миниатюрных устройств, помещаемых внутрь клеток и питающихся за счет вырабатываемой ними энергии.
Молекулы АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), выступают своего рода аккумуляторами энергии и выполняют её транспортировку от места производства к месту использования. Инновационный чип использует для расщепления АТФ калий-натриевый фермент ATPases. Превращение энергии происходит благодаря ионной мембране, сквозь которую проникают лишь ионы калия и натрия, в результате чего происходит накопление электрического потенциала.
Один из исследователей Кен Шепард рассказал, что ионные насосы функционируют по аналогии естественных механизмов, работающих внутри клеток.
Для создания чипа биохимики использовали ATPases-фермент, источником которого послужил мозг животных. Его молекулы подверглись осаждению на живую мембранную поверхность. На 1 мм2 мембраны было осаждено примерно 2 млн. молекул, что составляет лишь 5% от показателя их плотности на мембранах клеток нервной системы животных.
Так как АТФ присутствует исключительно внутри клеток, предложенный механизм нежизнеспособен в кровотоке, а потому не применим при работе с имплантантами и кардиостимуляторами. Несмотря на это ограничение, ученые намерены использовать новую микросистему в медицинских целях, внедряя внутрь клетки.
В дальнейшем исследователи намерены интегрировать белковые и ферментативные структуры в электронику, для обучения её воспринимать запахи, вкус и др. Кен Шепард подчеркнул, что есть немало вариантов объединения твердых частиц с естественными или выращенными искусственно биоструктурами, что можно использовать очень эффективно.
Молекулы АТФ (аденозинтрифосфорная кислота), выступают своего рода аккумуляторами энергии и выполняют её транспортировку от места производства к месту использования. Инновационный чип использует для расщепления АТФ калий-натриевый фермент ATPases. Превращение энергии происходит благодаря ионной мембране, сквозь которую проникают лишь ионы калия и натрия, в результате чего происходит накопление электрического потенциала.
Один из исследователей Кен Шепард рассказал, что ионные насосы функционируют по аналогии естественных механизмов, работающих внутри клеток.
Для создания чипа биохимики использовали ATPases-фермент, источником которого послужил мозг животных. Его молекулы подверглись осаждению на живую мембранную поверхность. На 1 мм2 мембраны было осаждено примерно 2 млн. молекул, что составляет лишь 5% от показателя их плотности на мембранах клеток нервной системы животных.
Так как АТФ присутствует исключительно внутри клеток, предложенный механизм нежизнеспособен в кровотоке, а потому не применим при работе с имплантантами и кардиостимуляторами. Несмотря на это ограничение, ученые намерены использовать новую микросистему в медицинских целях, внедряя внутрь клетки.
В дальнейшем исследователи намерены интегрировать белковые и ферментативные структуры в электронику, для обучения её воспринимать запахи, вкус и др. Кен Шепард подчеркнул, что есть немало вариантов объединения твердых частиц с естественными или выращенными искусственно биоструктурами, что можно использовать очень эффективно.
