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        科學家們解開了細菌納米線如何導電的神秘面紗
        
			
        
				2019-04-07 08:56:20
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        科學家們已經(jīng)驚人地發(fā)現(xiàn)了生活在土壤和沉積物中的奇怪細菌如何導電。研究人員通過一種前所未有的無縫生物結構確定了這種細菌，這種結構科學家可以選擇小型化電子產(chǎn)品，制造功能強大但又很小的電池，不用電線制造心臟起搏器，開發(fā)其他醫(yī)療產(chǎn)品。前進。
        

        科學家們解開了細菌納米線如何導電的神秘面紗
        

        科學家認為，Geobacter sulfurreducens通過稱為菌毛的普通毛發(fā)狀附屬物傳導電能。相反，弗吉尼亞大學醫(yī)學院的研究人員和他的合作者已經(jīng)確定細菌通過由完全不同的蛋白質(zhì)制成的完美無序的纖維傳遞電力。這些蛋白質(zhì)圍繞著含金屬分子的核心，很像電線包含金屬線。然而，這種“納米線”比人類頭發(fā)的寬度小100,000倍。
        

        研究人員認為，這種微小但整潔的結構對于從利用生物能源的能量到清理污染到創(chuàng)建生物傳感器等各方面都非常有用。它實際上可以作為電子和活細胞之間的橋梁。
        

        有各種各樣的植入式醫(yī)療設備連接到組織，例如帶有電線的心臟起搏器，這可能會導致您使用這些蛋白質(zhì)細絲實際連接的微型設備。我們現(xiàn)在可以想象由細菌產(chǎn)生的許多電子設備的小型化，這是相當驚人的。“
        

        Edward H. Egelman，博士，UVA
        

        雖小但有效
        

        Geobacter細菌在土壤中起著重要作用，包括促進礦物質(zhì)周轉，甚至清理放射性廢物。它們在沒有氧氣的環(huán)境中存活，并且它們使用納米線來消除多余的電子，這些電子被認為是等同于呼吸的。這些納米線讓科學家們著迷，但現(xiàn)在只有UVA，耶魯大學和加州大學歐文分校的研究人員能夠確定G. sulfurreducens如何使用這些有機電線傳輸電力。
        

        直到大約五年前，當冷凍電子顯微鏡的進步允許高分辨率時，[了解這些納米線]的技術才存在。我們在UVA中有這些儀器中的一種，因此，能夠在原子級實際理解這些燈絲的結構....所以這只是我們現(xiàn)在能夠用這個來解決的許多謎團之一技術，就像可以在沸騰的酸中生存的病毒，還有其他的。“
        

        Edward H. Egelman，UVA的生物化學和分子遺傳學系
        

        他指出，通過了解自然界，包括最小尺度，科學家和制造商可以獲得許多有價值的見解和有用的想法。
        

        埃格爾曼說：
        

        想到的一個例子是蜘蛛絲，它就像這些納米線一樣由蛋白質(zhì)制成，但比鋼更堅固。經(jīng)過數(shù)十億年的發(fā)展，大自然已經(jīng)發(fā)展出具有非凡品質(zhì)的材料，我們希望利用這一點。“
        
			

			
          
        
			
        
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