Шаг к биоэлектронике

28.08.2007

Немецкие биохимики сумели прикрепить клеточный рецептор к микросхеме.

Клетка отлично умеет определять присутствие того или иного вещества в окружающей среде: достаточно, чтобы оно соединилось с соответствующим рецептором на мембране. После этого открывается ионный канал, через него перемещаются ионы, и клетка получает информацию. Если заставить ее этой информацией поделиться с человеком, то получится датчик для поиска веществ в мельчайших концентрациях или для испытания лекарств.

До сих пор момент открытия ионного канала фиксируют миниатюрными электродами, но, к сожалению, клетка после этого погибает. Немецкие ученые из Института биохимии им. Макса Планка во главе с доктором Петером Фромгерцем сделали установку, в которой клетка сможет работать долго. Сначала они создали на кремниевой пластинке микросхему из множества транзисторов. Напомним, что в этих устройствах есть три электрода - анод, катод и база. От того, какой электрический потенциал подан на базу, зависит, потечет ток между катодом и анодом или нет.

Затем на этой пластинке вырастили множество клеток, в мембране которых располагались серотониновые рецепторы. Клетки росли, естественно, в случайных местах.

Однако среди них нашлись и такие, которые прикрепились в районе базы какого-нибудь транзистора. Они-то и стали датчиками: в тот момент, когда молекула серотонина соединялась с рецептором, в тончайшем промежутке между транзистором и клеткой возникал ток ионов. Он менял потенциал базы и открывал или закрывал транзистор, что можно было легко обнаружить, измеряя электрический ток через микросхему.

<< Назад: Новое топливо из фруктозы 29.08.2007

>> Вперед: Компьютерная мышь Belkin Washable Mouse 27.08.2007

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Сердце для биороботов 25.07.2022 Американские ученые изобрели резиновую деформируемую помпу, которая имитирует биологию животных и может служить "сердцем" для роботов из мягких материалов. Исследователи из Корнелла и лаборатории армии США разработали центр "кровеносной системы" по аналогии с сердцем биологических существ, предназначенный для увеличения мобильности и независимости роботов. Получившееся "сердце" представляет собой эластомерный насос, который работает благодаря гидродинамическим и магнитным силам. Раньше в биороботов уже встраивали подобные насосы, но они располагались снаружи, выглядели очень громоздкими и позволяли энергии теряться. Новую же конструкцию инженерам удалось спрятать внутри, так как она состоит только из мягкой силиконовой трубки и витков проволоки - соленоидов, которые находятся вокруг устройства на небольшом расстоянии друг от друга и позволяют трубе растягиваться и изгибаться. В трубке, по задумке разработчиков, спрятано также твердое ядро магнита, которое действует по принципу поршня и с постоянной силой перекачивает "кровь". В качестве необходимой жидкости ученые использовали масла с низкой вязкостью. По сравнению с насосами для твердых растворов представленная производительность примерно в десять раз ниже. Авторы отслеживали параметры производительности, чтобы адаптировать свою разработку под различные типы роботов. В результате экспериментов исследователи выяснили, что такая насосная система может работать непрерывно и эффективно имитировать сердце.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025