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科学家利用自身细胞燃料制造微型晶体管

了解碳纳米管晶体管如何利用ATP彻底改变生物电子系统,并带来无电池设备。

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Aleksandr Noy新晶体管的结构简单得让人印象不深:仅仅是一根连接两个金属电极的碳纳米管。但它的特别之处在于他和他的团队用来控制它的东西:三磷酸腺苷(ATP),我们自己细胞中的燃料。这项发表在《纳米快报》(Nano Letters)上的研究,在人机合一方面迈出了关键一步。它的工作原理是:绝缘体覆盖了纳米管的两端,但中间部分没有——它暴露在外。

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然后,整个设备再次涂覆,这次用的是一种脂质双分子层,类似于我们身体细胞周围形成的膜 [新科学家]。

最后,团队将含有ATP以及钾和钠的溶液倒在晶体管上。这产生了一个电流,他们倒入的ATP越多,电流就越强。

奥秘在于脂质双分子层,它含有一种ATP敏感蛋白,当ATP存在时,它充当一种离子泵。脂质水解ATP分子,每次发生水解都会导致三个钠离子以一种方式穿过脂质,两个钾离子以另一种方式移动,在双分子层上形成一个净电荷到纳米管 [大众科学]。

Noy声称创造了“第一个真正集成的生物电子系统”,新科学家

报道。尽管晶体管很简单,但它背后的想法——利用我们体内已有的能量为电子设备供电

——将是创造无电池设备的关键之一,这些设备可以监测我们的细胞,连接到我们的大脑,或者做一些我们直到(终于!)将纳米设备连接到我们大脑上时才会想到的事情。相关内容:DISCOVER:未来科技:碳纳米管成长为一公里长的纳米纱线

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图片:Aleksandr Noy 等人。

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