Бактерии, взаимодействующие с электроникой

Лаборатория Лоуренса Беркли, находящаяся в США, сделала очередной шаг к создании биообъектов, которые способны взаимодействовать с электроникой напрямую.

Сотрудникам лаборатории удалось получить бактерии, которые могут переносить электроны через мембрану живой клетки и затем передавать их на внешний акцептор.

Положительным фактором в этих исследованиях является то, что эти клетки можно будет «научить» проводить регистрацию электрических сигналов. Это позволит в будущем использовать такие бактерии для создания самовосстанавливающихся и самовоспроизводящихся электронных устройств, которые можно будет использовать для превращения в электричество энергии солнца. Однако на пути совершенствования этого процесса имеются препятствия. Дело в том, что функции клеток, при принудительном перемещений электронов через их мембраны, могут быть нарушены, а могут и вовсе убить их. Кроме того, перенос электронов клетки – это метод, который пока не является регулируемым. Точнее говоря, управлять движением электронов, а так же наблюдать за их «остановками», совершаемыми в период движения, и «возвращать» сигналы внутрь клетки пока не представляется возможным.

Для переноса электронов клетки, сотрудники лаборатории решили воспользоваться молекулярным механизмом, разработанным самой природой. С этой целью они клонировали один из фрагментов ДНК бактерии Shewanella oneidensis, в котором содержатся генетические инструкции, позволяющие осуществить синтез внеклеточной цепи, отвечающей за перенос электронов. Затем они встроили «генетическую кассету» в геном кишечной палочки Escherichia coli.

Модифицированные кишечные палочки способны восстанавливать наночастицы из оксида железа и железа, причём делают это с большой скоростью.