神奇的微生物纳米线:静电力显微镜助力开辟蛋白质纳米电子学新时代
2014-10-20 16:53:19 慕雪发布 来源:益择网
益择网讯(慕雪/编译)科学界关于“微生物纳米线”的争论已经存在了十年,近日,美国麻州大学阿默斯特分校的德里克·洛弗利研究小组利用新的成像技术——静电力显微镜(EFM)从物理学上证明了地杆菌微生物体内“微生物纳米线”的存在,这是一项极具环境和现实意义的发现,微生物纳米线是潜在的“绿色”的电子元件,可再生、无毒、可基因操控,未来将广泛用于工程微生物传感器和生物计算设备等领域。
“微生物纳米线”是一种线状纤维蛋白,它们就像安在微生物身体上的微小电线一样,可以传输电荷。“图像显示电流沿着微生物纳米线流动,眼见为实,能在分子水平上将纳米线传输电荷的机制可视化是非常令人振奋的。”洛弗利激动地说。纳米线证明了地杆菌以土壤中的铁和其他金属为生,这将使其在改变土壤化学状况以及环境净化中发挥重要作用。
这一发现不仅在生物学上,也在材料学上提出了一项重要的新原理:当设置正确时,天然氨基酸可像碳纳米管等分子导体一样传输电荷。它为蛋白质纳米电子学开辟了前所未有的前景。目前正在开发应用程序有两个:一是把地杆菌集成到电子传感器中来监测环境污染物,二是基于地杆菌的微生物计算机。“我期望这项技术未来可以应用于更多物理学和生物学交叉的领域。”洛弗利说。
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