Токопроводящий белок для сборки 3D-микрочипов

13.02.2013

Трехмерные микросхемы считаются идеологическими наследниками современных "плоских" микрочипов. Считается, что подобные устройства станут более компактными, чем их предшественники, и будут обладать большей производительностью и меньшим тепловыделением. Производство подобных устройств пока не налажено из-за высокой себестоимости подобных чипов и технологических сложностей, в результате которых процент выхода годных кристаллов остается крайне низким.

Мануэль Тэри (Manuel Thery) из университета города Гренобль (Франция) и его коллеги разработали дешевую альтернативу современным методикам сборки трехмерных микрочипов, научившись управлять сборкой "биопроводов" из молекул белков. Ученые обратили внимание на белок актин, молекулы которого формируют "каркас" всех клеток в теле человека. Он представляет собой растворимую в воде короткую цепочку из четырех сотен аминокислот. При появлении ионов магния в растворе фрагменты актина быстро соединяются друг с другом, превращаясь в прочные полимерные нити.

Тэри и его коллеги научились выращивать эти нити в нужных частях "половинок" трехмерного чипа, присоединяя к кремниевым пластинам особые молекулы-"затравки", заставлявшие нити актина превращаться в полимер без ионов магния. Эти нити сплетаются друг с другом при достаточно небольшом расстоянии между частями чипа, образуя прочные "тоннели", стенки которых проводят ток благодаря присоединенным к ним атомам золота.

По словам биотехнологов, данная конструкция проводит ток не хуже, чем это делают "классические" металлические контакты между слоями 3D-чипов. Небольшая стоимость белковых молекул, относительная простота их изготовления и совместимость с другими методиками "выращивания" кремниевых микрочипов делают эту технологию серьезным конкурентом для текущих способов сборки трехмерных микросхем.

<< Назад: Телевизионный сервис Intel 14.02.2013

>> Вперед: Эффективные аккумуляторные батареи 13.02.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Преобразование воздуха в пищу 18.10.2024 Современные вызовы, связанные с ростом населения и увеличением потребности в продовольствии, подталкивают ученых к поиску инновационных решений. Одним из таких решений стало новое исследование ученых из Университета Тюбингена в Германии, которые разработали уникальный процесс превращения газов, таких как углекислый газ, кислород и водород, в питательные вещества. Этот метод позволяет производить дрожжи, богатые белком и витамином B9 (фолиевой кислотой), без использования традиционных сельскохозяйственных ресурсов. Новая технология напоминает процесс пивоварения, но вместо сахара в качестве питательной среды используются газы и ацетат. Микроорганизмы перерабатывают эти вещества, превращая их в белок и витамины, что делает этот метод экологически чистым и эффективным. Поскольку процесс основан на возобновляемых источниках энергии, он не требует использования пахотных земель и существенно снижает выбросы парниковых газов. Это важный шаг на пути к устойчивому производству пищи, способному поддерживать растущее население планеты. Продукт, получаемый в результате этого процесса, удивительно питателен. Всего 6 граммов высушенных дрожжей обеспечивают суточную потребность человека в фолиевой кислоте, а 85 граммов содержат 61% необходимого дневного белка. Это значительно больше, чем можно получить из традиционных источников белка, таких как говядина, свинина, рыба и чечевица. Таким образом, новый продукт представляет собой мощный источник белка и витаминов, который может стать альтернативой животноводству. Однако дрожжи, выращенные таким образом, нуждаются в определенной обработке, чтобы избежать потенциальных рисков для здоровья. При чрезмерном потреблении в их составе могут находиться вещества, вызывающие подагру - болезнь, вызванную накоплением мочевой кислоты в организме. Поэтому перед массовым применением этих дрожжей в пищевой промышленности требуется разработка технологий по их очистке. Основной целью данного исследования является сокращение потребления мяса. Современное животноводство является одной из главных причин глобального изменения климата. По данным ученых, животноводство отвечает за 57% всех выбросов парниковых газов, связанных с производством пищи, при этом занимая около 80% всех пахотных земель. Однако его вклад в обеспечение питанием весьма неэффективен - оно обеспечивает лишь 17% всех калорий и 38% белка, потребляемого людьми. Текущие методы сельского хозяйства, основанные на интенсивном животноводстве, могут оказаться угрозой для продовольственной безопасности в долгосрочной перспективе. В этом контексте разработка альтернативных методов производства пищи, таких как выращивание белка с использованием микроорганизмов и газа, становится важным шагом к более устойчивой пищевой системе. Преобразование воздуха в пищу - это не только научный прорыв, но и потенциальное решение для глобальных проблем продовольствия и экологии. Технологии, подобные этой, могут кардинально изменить наше восприятие источников питания и помочь в сохранении ресурсов планеты для будущих поколений.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026