鱿鱼皮生物电子学导体

蛋白质从鱿鱼的皮肤是一个很好的导体的质子,加利福尼亚的研究人员已经发现。使用的材料,这是健壮和容易产生,他们捏造一个质子晶体管,他们说可以提供电子和生物系统之间的直接接口。¹

质子可以旅行在水或其他分子通过氢键网络机制首次提出在200年前。生物体利用质子和离子的电子信号,使神经系统调节过程就像肌肉收缩。这给生物电子学工程师提供了一个挑战,传统的电子技术是基于电子流动。

在2011年,马可Rolandi和他的同事们在西雅图华盛顿大学的公布了一个质子晶体管由一个叫做马来壳聚糖多糖。²虽然这工作得很好,很难调整材料引入特定属性的生物通过进化。

阿龙Gorodetsky加州大学欧文分校和同事,调查是否晶体管可以从蛋白质,产生自然的构建块。鱿鱼可以改变颜色保护自己伪装在各种环境中,电压和人工皮肤也能导致颜色的变化。这启发团队研究蛋白质的电特性在鱿鱼皮叫reflectin。

研究人员产生大量蛋白质的编程大肠杆菌细菌表达和净化产品。他们制造蛋白质的薄膜在硅基板电极两端,观察在不同条件下电流和电压之间的关系。Reflectin进行质子,他们发现,许多人工质子导体包括有机框架。

团队产生一个质子晶体管通过使用底层基板作为门。这门电压会添加或删除从reflectin质子膜,从而调节其导电性。这类似于离子通道是封闭的,在一些生物系统电压。Gorodetsky认为应该有可能的公园一个活细胞上这些设备之一,和它说话的离子流的细胞,进入设备,反之亦然”。

Rolandi认为蛋白质的利用开辟了新的重大设计蛋白质特定的生物工程需求的机会。“导电率只是一个方面,”他说。可以认为选择性的质子和其他离子或导电率在一个方向上而不是其他——类似于一个二极管。以外的几个功能,模拟半导体和可以实现在未来通过适当设计的蛋白质结构。