Создан первый бионанотранзистор

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.

Схема бионанотранзистора: тёмно-серая сердцевина – кремниевый проводник, голубым цветом показан двойной липидный слой, фиолетовым – пептидные ионные каналы (иллюстрация Scott Dougherty, LLNL).

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.