未來生物(wù)傳感器(qì)有望利用(yòng)活細菌構成納米電路組(zǔ)合元(yuán)件 (2005-04-11)
發布時間:2007-12-04
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在不(bú)遠的將(jiāng)來,活細菌很有可能會成為納米電路的組合元件,甚(shèn)至有(yǒu)可能成為建造納米機械的腳手架。美國威斯康(kāng)星-麥迪遜大學的科學家羅伯特?哈默斯說:“自然界(jiè)已(yǐ)產生了這些奇異的建築(zhù)構塊,而我們(men)開發出(chū)的方法,僅僅是很巧妙地’抓住’細菌的這種能力。”哈默斯研究小組已經能夠采用電極來調(diào)控單個(gè)細菌細胞。他們的(de)研究成果將發表在即將出版的(de)《納(nà)米通信》刊(kān)物上。
該研究小組選擇的細菌是(shì)5納米長、0.8納米寬的蕈狀杆菌
(bacillusmycoide)。之所以選擇這種細菌,是因為其個頭足夠大,能(néng)夠讓科學家(jiā)在光學顯微鏡下看到它。他們把電場加到這種微生物上,使它們被極化,並“粘貼”到電極上。隨著電 極的電流發生(shēng)極化,將會顯示出這些小細菌被“粘”到電極上。研究人員甚至能讓細(xì)菌構成正負電極之間的導電(diàn)橋梁,這一現象可能導致形成可(kě)再組合的納米電路(lù)。哈默斯說:“采用細菌細(xì)胞作為更複雜電子電路的(de)部件,是一種非常重要的創意。”
在哈默斯(sī)的實驗中,細菌本身被依附到一根長電極上(shàng),借助於所懸浮的溶液的運動,細菌沿其長度可以(yǐ)轉向。當細菌同另外一個電極結合時,兩電極的極性可(kě)牢牢地將細菌固定在一定的(de)位置上。
目(mù)前,納米結構物必須人為地進行組裝,但是當使(shǐ)用特定生物分(fèn)子連接的元器(qì)件,向細菌“粘(zhān)”上互補的表麵蛋白質時(shí),有可能采用細菌使裝配過(guò)程自動(dòng)化。像哈默斯小組這類電極的另外一種應用,將用來製造生物傳感器(qì),以探測諸如(rú)炭疽菌等生物製劑,因(yīn)為,由於“粘”上炭疽孢芽,電極電流會發生變化。