Материалы с необычными свойствами

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог материалов

Бактериальные "нанопровода"
Бактериальные "нанопровода"

Описание

Подход к созданию технологических устройств, при котором идея и основные элементы устройства заимствуются из живой природы.
В ходе многочисленных биохимических реакций реагенты изменяют степень окисления. То есть одни участники биохимических процессов окисляются, другие – восстанавливаются. Окислительно-восстановительные реакции протекают за счет переноса электронов.
В процессе эволюции различные клетки и организмы приобрели свои собственные механизмы и способы переноса заряженных частиц. Энзимы прокариотов (безъядерных организмов) получают электроны через посредника. В качестве промежуточного акцептора-переносчика электронов бактерии используют растворенные нитраты, сульфаты и кислород. Но некоторые прокариоты (в частности, металлвосстанавливающие бактерии) в качестве акцептора электронов используют Fe(III)— и Mn(IV)-содержащие минералы. Понятно, что из-за плохой растворимости соединений бактериям пришлось выработать приспособления, которые позволяют переносить электроны. Исследования, проведенные независимыми группами ученых в 2005−2006 годах, позволяют предположить что металлвосстанавливающие бактерии получают электроны через «нанопровода», которые, подобно волосам, покрывают поверхность бактериальной клетки.
Впервые «нанопровода» были обнаружены в эксперименте с Geobacter. В последующих экспериментах ученые обнаружили нанощетину на поверхности многих бактерий.
Ученые под руководством Мохамеда Эль-Наггара (Mohamed Y. El-Naggar) из Университета Южной Калифорнии (University of Southern California) попытались понять, на самом ли деле «нанопровода» переносят электроны.
Волосатая бактерия
Исследователи провели эксперимент на почвенной бактерии Shewanella oneidensis MR-1, которая восстанавливает металлы.
В первом эксперименте ученые закрепили бактериальные нанопровода на кремниевом субстрате и пропустили через них ток. Лампочка, конечно, не загорелась, но ученые зафиксировали ток электронов между электродами. Биологи «разрезали» бактериальные нанопровда и снова попробовали пропустить электрический ток. Как и следовало ожидать, перенос электронов прекратился.
В следующем эксперименте ученые вырастили несколько типов мутантных бактерий, которые не способны синтезировать строительный материал бактериальных «нанопроводов» — цитохромы. Исследователи проверили электропроводимость «нанопроводов» мутантной бактерии и выяснили, что безцитохромная щетина не переносит электроны. Однако это не означает, что цитохромы – и есть та самая «проволока», из которой сплетены бактериальные нанопровода. Переносчиками электронов могут стать отдельные аминокислоты или небольшие последовательности кислот.
«Физики, химики и биологи должны заинтересоваться полученными результатами и продолжить начатую работу. Думаем, что бактериальные «нанопровода» и «проволоку» из которой они сплетены, можно использовать в биотехнологиях», — заключают авторы статьи Electrical transport along bacterial nanowires from Shewanella oneidensis MR-1, опубликованной в журнале PNAS.

 

Ключевые слова

 

Отрасли создания материала

 

Отрасли использования материала

 

Литература

http://www.infox.ru/science/animal/2010/10/10/Baktyerii_poluchayut.phtml

Физико-технический класс материала Показать

Организации-производители материала

Необычные свойства


Стартовая страница  О системе  Технические требования  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2009 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина