23.09.2011

Американцы создали биопротонный транзистор

По мнению авторов прибора, он может стать мостом между традиционными электронными схемами и живыми организмами, в которых основной обмен сигналами осуществляется за счёт ионов и протонов.

Разрабатывая новый транзистор, учёные вдохновлялись живыми клетками, обладающими переключаемыми ионными каналами в своих мембранах. Ионный и протонный транспорт играет ключевую роль в передаче нервных сигналов и обмене энергией между клетками. Потому прибор, способный контролировать протонный ток, мог бы напрямую влиять на такие важные процессы либо считывать естественные сигналы организма для контроля.

Как гласит пресс-релиз университета Вашингтона, новое устройство использует модифицированную форму хитозана. Этот биосовместимый материал можно получать в больших количествах из крабов и кальмаров.

Хитозан хорошо поглощает воду, образуя много водородных связей, которые создают мостики для перемещения протонов. Американцы открыли, что такое волокно проводит протоны на удивление хорошо.

А чтобы превратить полоску биоматериала в полевой протонный транзистор, учёным потребовалось оснастить концы хитозанового микроволокна контактами, пропускающими протоны, а ещё добавить управляющий электрический контакт, отделённый от протонного канала диоксидом кремния.

Статья о новом транзисторе опубликована в Nature Communications.

Кстати, нечто родственное, то есть транзистор, использующий биомолекулы, построила пару лет назад Ливерморская лаборатория. Только тот прибор, напротив, при посредничестве протонных токов влиял на обычный электрический ток.

Оба транзистора, вероятно, поспособствуют дальнейшему развитию нейроэлектроники. Она изучает возможность скрещивания электронных и живых систем. Специалисты из университета Вашингтона вводят ещё один любопытный термин — бионанопротоника.

Леонид Попов

Источники:

1. MEMBRANA