Вчені створили прототип чіпа-кіборга

Дослідники Колумбійського університету створили макро-прототип інтегральної мікросхеми, що отримує енергію з аденозинтрифосфату (АТФ) - універсального джерела енергії для всіх біохімічних процесів. Для перевірки можливості використання мікросхемами біохімічної енергії вчені об'єднали інтегральну мікросхему на основі КМОП (комплементарної структури метал-оксид-напівпровідника) і штучну ліпідну біслойну мембрану з іонними насосами, що функціонують за рахунок енергії АТФ. Робота опублікована в .Чтоби створити прототип своєї гібридної системи, команда вчених під керівництвом Кена Шепарда (Ken Shepard) додала до інтегральної мікросхеми КМОП «біоклітку», здатну «харчуватися» енергією від гідролізу АТФ. За словами вчених, вони ізолювали Na +/K + -АТФазу (натрій-калієву аденозинтрифосфатазу), відповідальну за гідроліз молекул АТФ. Це в свою чергу призводило до генерації системою електричного потенціалу, який і споживала мікросхема.


Макромодель розмірів в кілька міліметрів містить як біологічні так і напівпровідникові компоненти і споживає енергію, що вивільняється в результаті гідролізу АТФ. При цьому вона здатна відрізняти одні молекули від інших - даючи чіпу можливість розпізнавати смаки і запахи. Тепер основним завданням команда інженерів бачить зменшення масштабу до молекулярного рівня. У живих системах є своя подоба «біологічних транзисторів» - клітинні мембрани, електрохімічна різність потенціалу яких забезпечує рух молекул. Здійснення активного перенесення молекул через біологічні мембрани відбувається за безпосередньої участі молекул АТФ. Розщеплення аденозинтрифосфату призводить до виділення від 40 до 60 кДж/моль, ця енергія використовується для біосинтезу, руху і транспорту всередині клітини.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND