úterý 20. listopadu 2012

Jedna, dvě biopočítač na scénu jde?

Bakterie - kyborg
Velmi nadějnou cestou k vytvoření biopočítače jdou od roku 2004 profesor Ravi F. Saraf a tehdy student Vikas Berry z University of Nebraska - Lincoln. Oni dva jsou asi první na světě, kteří stvořili zcela regulérního kyborga. Jedná se o bakterii - senzor, která je napevno zabudovaná v čipu.
V experimentálním čipu má senzor z bakterie úlohu snímače vlhkosti. Dříve tyto živé senzory výzkumníci z Nebrasky používali pro zjištění nebezpečných a jedovatých látek.

Biozařízení vytvořili ze standardního křemíkového čipu inkrustovaného zlatými elektrodami. Nejdříve na čip nanesli vrstvu bakterií Bacillus cereus, které se na něm seskupily tak, že vytvořily můstky mezi elektrodami. Potom vědci vše namočili do roztoku zlatých částiček - jejich rozměr se pohyboval kolem 30nanometrů. Částečky byly pokryty peptidy - to aby se lépe připojily k bakteriím.
Povlak ze zlatých nanočástic se v zařízení chová jako vodič. Vše funguje následovně - když se zvýší vlhkost nutí to bakterie k malému nafouknutí, to zvětší rozteč mezi sousedícími částečkami zlata cca o 0,2nanometrů. Elektrony tak obtížněji skáčí od jedné zlaté částice k druhé a tok proudu skrz obvod se tím pádem zmenší. Zajímavé je že bakterie se smršťují a následně nafukují, i když už nejsou živé.
Zařízení se při pokusech ukázalo jako mnohem citlivější, než normální snímače vlhkosti. Toto zařízení má význam v prostorách, kde i maličká změna vlhkosti může mít velmi vážné následky, může mít i význam pro kosmický výzkum.

Škatulata, tedy bakterie, hejbejte se!
Profesor Robert Hamers s kolegy z University of Wisconsin-Madison předvedli už na začátku roku 2005 jak elektrický proud může zachycovat bakterie a přemísťovat je do určených pozic na povrchu integrovaného obvodu. Pro pokus byly vybrány bakterie bacillus mycoides, které mají čárovitý tvar a délku 5nanometrů. Zamíchali je do roztoku pokrývajícího integrovaný obvod se zlatými elektrodami. Změna náboje na povrchu elektrod znemožnila bakteriím cestovat podél vodičů do určitých bodů obvodu. Dále v mezeře mezi dvěma elektrodami jsou bakterie zachycovány elektrickým polem. Mikroorganismy ovšem spojily elektrody mezi sebou a vytvořily živý vodič. Slabý elektrický proud, který tento vodič přenášel, signalizoval vědcům přítomnost bakterií v tom určitém místě.
Tato technologie může pomoci při montáži nanostrojů, rovněž je vhodná pro vytvoření nového pokolení biologických čidel.

Žádné komentáře:

Okomentovat