Цитоботы – бактерии-киборги
Графен помог биоинженерам создать первую в мире бактерию – «робокопа»
Международная группа биотехнологов впервые смогла присоединить к бактерии наноустройство и заставить их работать сообща, превратив микроба в некое примитивное подобие «киборга», способного проводить простейшие научные исследования, говорится в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports (Sreeprasad et al., Graphene Quantum Dots Interfaced with Single Bacterial Spore for Bio-Electromechanical Devices: A Graphene Cytobot, в открытом доступе – ВМ).
«Это действительно удивительный прибор. Вот смотрите, у нас есть живые клетки в виде спор. Мы собрали сенсор на их поверхности, и эти бактерии играли очень важную роль в работе прибора. Более того, их биологический компонент был той частью сенсора, которая отвечала за реакцию на раздражители и предоставляла информацию», – пояснил Викас Берри (Vikas Berry) из университета штата Иллинойс в Чикаго (США).
Берри и его коллеги назвали свое изобретение словом NERD (англ. «ботаник»), что в сокращении обозначает нано-электронное робо-устройство (Nano-Electro-Robotic Device – ВМ). По своей сути оно представляет собой «спящую» бактерию, которую ученые заставили играть роль сверхчувствительного датчика влажности при помощи ряда наноструктур, размещенных на ее поверхности.
«Мы взяли спору бактерии, и приклеили набор из квантовых точек на базе графена к ее оболочке, а затем присоединили электроды к каждой стороне микроба. Затем мы начали менять степень влажности в окрестностях бактерии. Реакция прибора была молниеносной», – продолжает ученый.
Рисунок из пресс-релиза University of Illinois “Tiny bio-robot is a germ suited-up with graphene quantum dots” – ВМ.
Работа этого датчика основывается на одном простом факте – твердая оболочка бактериальных спор является крайне чувствительной к присутствию молекул воды, и заметно расширяется при повышении концентрации водных паров в воздухе или капель воды в ее окрестностях.
Расширение оболочки микроба приводит к изменению в электропроводимости полосок графена и электродов, из-за чего квантовые точки – микроскопические источники света – будут светить заметно ярче или тусклее.
По словам Берри, их кибер-бактерия реагировала на малейшие изменения во влажности примерно в 10 раз быстрее, чем это делают самые чувствительные датчики на базе полимерных материалов. Подобных бактерий-«цитоботов», как отмечают ученые, можно использовать даже в вакууме, что позволит использовать сенсоры на их основе для отслеживания утечек воздуха и других жизненно важных вещей на МКС или космических кораблях.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
25.03.2015