Ученые раскрыли секрет электропроводности бактерии-"нанобатарейки"

Автор: Рамиль Худайгулов on . Posted in Новости энергетики

 

Nanoavtomobil__ezdit_po_zolotu

Американские биофизики установили, что электропроводность бактерий-"батареек" вида Geobacter sulfurreducens зависит от белка пилина, "сцепляющего" токопроводящие усики отдельных бактерий, из-за чего биопленки из этих микробов представляют собой неплохой проводник электричества и могут стать основой для "живых" аккумуляторов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

 

Бактерии Geobacter sulfurreducens, неопасные для человека, обладают несколькими необычными свойствами: они "питаются" окислами железа и углеводородами, а также способны притягиваться к металлическим поверхностям и частицам. Их длинные "усики"-пилии проводят электричество и позволяют им захватывать и окислять металлы. Эти свойства можно приспособить для очистки водопроводной воды от нефтепродуктов и ионов радиоактивных металлов. Некоторые ученые предлагают использовать особо "прожорливые" штаммы Geobacter sulfurreducens в "живой батарейке" - бактерии будут окислять активное вещество в топливных ячейках и передавать освободившиеся электроны в электрическую цепь.

Ранее сотрудники Массачусетского университета (Амхерст, США) под руководством Дерека Лавли (Derek Lovley) обнаружили, что эти бактерии могут передавать электричество за счет так называемых электропроводящих нановолокон - белковых жгутиков, соединяющих разные клетки бактерий между собой и служащих проводниками электричества. Тем не менее, механизм электропроводности жгутиков не был ясен.

Для выяснения этого группа биофизиков под руководством Марка Туоминена (Mark Tuominen) из того же университета изучила работу топливного элемента, основным "мотором" которого стали клетки Geobacter sulfurreducens.

Топливный элемент Туоминена и его коллег состоял из окислителя - бактерий, топлива - раствора соли уксусной кислоты и золотых электродов. Ученые установили, что за проведение тока в такой "батарейке" отвечала биопленка из клеток Geobacter sulfurreducens. Как пишут исследователи, токопроводящие свойства этой пленки не были следствием окисления топлива - она проводила ток даже если солевой раствор сливали.

Биологи изучили структуру пленки и установили, что ее электропроводность обеспечивалась "сетью" из сцепленных между собой бактериальных усиков-пилий. Ученые установили, что за соединение усиков отвечает белок пилин, кодируемый геном PilA, "отключение" которого приводило к понижению электропроводности в 10-100 раз.

Авторы статьи считают, что электропроводность бактерий можно использовать как пример для разработки биоорганических наноматериалов, проводящих ток. Такие материалы, по мнению ученых, можно будет использовать при разработке различных электронных биосенсоров и устройств, сочетающих в себе органические и неорганические элементы.


Добавить комментарий

Разрешено все, что не запрещено.


Защитный код
Обновить

Yandex

Новости энергетики РБ

Портал энергетиков Башкортостана

добавить на Яндекс