Бактерию-сенсор встроили в электронный чип

Одна из бактерий-датчиков, покрытая наночастицами золота (фото Angewandte Chemie/Wiley).

Рави Сараф (Ravi Saraf) и Викас Берри (Vikas Berry) из университета Небраски (University of Nebraska — Lincoln) впервые напрямую интегрировали бактерию в электрическую схему.

В экспериментальном чипе бактерии, подсоединённые непосредственно к схеме, выступили в роли датчиков влажности.

Как пишут авторы этой работы, ранее предпринимались аналогичные эксперименты по интеграции в микросхемы бактерий, в частности, для обнаружения с их помощью определённых загрязняющих или отравляющих веществ.

Однако до сих пор такая интеграция не предусматривала прямое подключение бактерии к электрическим проводникам. Например, исследователи заставляли бактерии светиться в присутствии нужных веществ, а фотодатчики фиксировали это свечение и давали сигнал схеме. В новой работе применён совсем иной принцип.

Устройство создали из стандартного кремниевого чипа инкрустированного золотыми электродами. Сначала на него нанесли слой бактерий Bacillus cereus, которые сгруппировались, чтобы создать мостики между электродами.

Тогда исследователи ополоснули схему в растворе золотых частиц, каждая из которых имела размер приблизительно 30 нанометров и была покрыта пептидами, чтобы помочь ей прикрепиться к бактерии.

Получившийся слой золотых наночастиц выступал в роли проводника. Повышение уровня влажности заставляло бактерии немного раздуваться, что увеличивало расстояние между соседними частицами золота до 0,2 нанометра. В результате электронам было тяжелее прыгать от одной частицы к другой, и ток через схему уменьшался.

Устройство оказалось более чувствительным, чем обычные датчики влажности: изменение её уровня с 20% до 0% увеличивало ток, текущий через устройство, в 40 раз; тогда как в полностью электронном устройстве он менялся лишь в десять раз.

Это свойство может быть полезным в ситуациях, когда очень маленькие изменения влажности в относительно сухой атмосфере крайне важны. Учёные полагают, что эта работа — важный шаг на пути создания разнообразных биологических микросхем.

Читайте также о бактериях, путешествующих по микросхемам, о транзисторах-ДНК и о расшифровке бинарной логики белковых соединений.



Ручной коврик TactaPad запускает пальцы в экран

18 октября 2005

Ткани для пересадки будут выращивать прямо в операционной

18 октября 2005

Технология самокатов Segway появится в игрушечных роботах

14 октября 2005

Отражение красится и причёсывается вместо хозяйки лица

14 октября 2005

Новый интерфейс для мобильников похож на телефонный диск

13 октября 2005