Соединив на молекулярном уровне биологические компоненты с наноразмерными проводниками, учёные из Ливерморской национальной лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory) получили транзистор, использующий в своих интересах некоторые свойства живых систем.
Авторы новой работы вдохновлялись мембранами клеток, обладающих виртуозными молекулярными механизмами для восприятия и передачи сигналов. В некоторых аспектах эти живые системы превосходят современную электронику. Американцы построили свой транзистор, покрыв кремниевую нанонить двойным липидным слоем. Он образовал непроницаемый барьер между нанопроводом и окружающим систему раствором.
В биологическую мембрану также встроили молекулы аламетицина. Эти пептиды образовали ионные каналы. Меняя напряжение на устройстве (на затворе), его создатели получили возможность влиять и на транспорт протонов через аламетициновые «ворота», открывая и закрывая эти поры в мембране по желанию, что, в свою очередь, влияло на ток через проводник.
Хотя ранее исследователи уже пробовали соединять живые системы с электронными (например, коммутируя нейроны и живые клетки с микросхемами), никто не осуществлял это в столь малом пространственном масштабе. Создатели бионаноэлектронного устройства полагают, что оно пригодится в биологических исследованиях, в построении медицинских биоэлектронных имплантатов и диагностических систем, а ещё, быть может, в вычислительных машинах будущего.
Заметим, в надежде на прорыв в электронике учёные не первый раз строят транзисторы, базирующиеся на экзотических материалах и работающие по необычным принципам. Так, ранее мы рассказывали о транзисторах (и логических схемах): плазменных, из нитрида галлия, из карбида кремния, экситонных, кислотных, графеновых, одноэлектронных, нанотрубочных, жидкостных, на квантовых точках, пневматических, белковых, баллистических, прозрачных и одномолекулярных.
Читайте о других экспериментальных работах на стыке биологии и электроники: органической компьютерной памяти и памяти из вирусов, биологической самосборке микросхем и бактериях, путешествующих по схеме, а также мозговой ткани, живущей на микросхеме.
