Материалы портала «Научная Россия»

Бактерии способны выстраивать живые сети, проводящие электричество

Бактерии способны выстраивать живые сети, проводящие электричество
Бактериальные живые нанопровода могли бы помочь преодолеть  не поддающийся пока инженерам разрыв между твердотельной электроникой и биологическими системами

Некоторые виды бактерий способны проводить электричество как живые проводники. Это удивительное явление «живых поводящих сетей» исследуют биологи в последние несколько лет.

 Группа исследователей из Орхусского университета (Дания) обнаружила, что многоклеточные цепочки морских бактерий из рода Desulfobulbus могут передавать электроны, которые бегут по бактериальным нитям, как по проводам. А их коллеги из Массачусетского университета (США) установили, что биопленки бактерий Geobacter sulfurreducens демонстрируют электронную проводимость, сравнимую с проводимостью синтетических металлических наноструктур.

Микробиологам давно известно, что на поверхности бактериальных клеток имеются белковые нити – «пили». Они служат бактериям своего рода «пальцами» - с помощью пилей бактерии «ощупывают» среду вокруг, принимают сигналы извне, устанавливают контакты друг с другом. Чего точно никто раньше не знал, так это как пили (точнее, белки, из которых они состоят) способны проводить заряженные частицы. Эксперименты с Geobacter sulfurreducens показали, что в их биопленках обмен электронами между клетками происходит именно через эти самые пили, растущие по поверхности клетки. Их электропроводность обеспечивают особые белки пилины - строительный материал для бактериальных нитей.

Ученые детально исследовали трехмерную структуру этих белковых нитей, и в результате перед ними предстала структура, которую авторы исследования сравнивают ее с карамельной тростью. Свободные электроны «бегут» по винтовому маршруту. Пока, однако, ученые не могут сказать, а какое расстояние в этом живом проводнике могут «перескакивать» электроны, для этого нужно поставить дополнительные опыты, причем с самими фибриллами Geobacter sulfurreducens.

Такие бактериальные живые нанопровода могли бы помочь преодолеть тот самый не поддающийся пока инженерам разрыв между твердотельной электроникой и биологическими системами, выступив недорогим и нетоксичным посредником между электронной системой и клеткой. Это может привести, например, к появлению нового поколения протезов, управляемых непосредственно нервной системой.

С другой стороны, электрические бактерии можно было бы использовать при очистке среды от токсичных металлов и прочих неприятных веществ, ускоряя их химические превращения с помощью живого электричества.

geobacter sulfurreducens бактериальные нанопроводники массачусетский университет орхусский университет пилин проводимость бактериальных структур

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий