بهره برداری از قدرت برق تولیدی برای بیو-هیبرید

محققان از شناسایی ماده‌ای خبر داده‌اند که به آن‌ها امکان ایجاد یک سیستم بیوهیبرید را می‌دهد که از قابلیت برنامه‌ریزی برخوردار است. تاکنون مواد رسانا که زمینه‌ساز رشد باکتری هستند، کارایی خوبی از خود نمایش نداده‌اند و یا این چالش همواره در مسیر استفاده از آن‌ها بوده است که به‌راحتی برای کنترل جریان الکتریکی قابلیت پردازش برنامه نداشته‌اند.

باکتری‌های همراه با وسایل الکترونیکی می‎توانند برای استفاده در سلول‌های سوختی، بیوسنسورها و بیورأکتورها مفید واقع شوند. دانشمندان در ابتدا نیاز به تولید موادی دارند که نه تنها باعث پرورش میکروب‌ها می‌شوند، بلکه به‌طور کارآمد و کنترل‌شده برداشت برق را عملی کنند.

بر خلاف سایر باکتری‌ها، اگزوالکترون‌ها می‌توانند الکترون‌ها را از طریق غشای خارجی خود به سمت خارج سلول خود سوق دهند. دانشمندان سعی کرده‌اند با استفاده از مواد مختلفی که برای انتقال الکترون استفاده می‌شوند، برای انتقال الکترون‌ها به الکترود استفاده کنند.

خبرها حاکی از آن است که Christof Niemeyer و همکارانش برنامه‌ای داشتند برای ساخت یک ماده نانو-کامپوزیت؛ که در عین انتقال برق با قدرت خوب، از رشد اکسوالکتروژن نیز جلوگیری نماید.

محققان یک هیدروژل متخلخل متشکل از نانولوله‌های کربن و نانوذرات سیلیس ساختند. شایان ذکر است که این ساختار، توسط رشته‌های DNA بافته شده‌اند. آن‌ها باکتری‌های اگزوالکتروژنیک را به همراه محیط کشت مایع، به این چارچوب اضافه نمودند؛ تا بدین طریق میکروب‌هایی با مواد مغذی فراهم آورند. این ماده به طرزی مؤثر الکترون‌های تولیدشده توسط باکتری‌ها را به الکترود هدایت می‌کند.

باکتری‌های مذکور از این مزیت بالقوه برخوردارند که به خوبی روی ماده رشد می‌کنند و کاملاً به آن نفوذ می‌کنند. برای غلبه بر انتقال برق، محققان دست به ساخت آنزیمی زدند که با در کنار هم قرار دادن رشته‌های DNA، باعث جداسازی مواد می‌شود. محققان می‌گویند که ساخته‌ی آن‌ها می‌تواند با تغییر اندازه و توالی رشته‌های DNA که چارچوب را فراهم آورده است، رسانایی برق و سایر خصوصیات مهم این مواد را بهینه کند.

انجمن شیمی امریکا (ACS)، یک سازمان قوی علمی است که مأوریتش پیشبرد گسترده علم به منظور نجات زمین و ساکنان زمین است. این انجمن از طریق گزینه‌های تحقیقاتی متنوع، ژورنال‌هایی که مورد بررسی قرار می‌دهد، همایش‌های علمی، کتاب‌های الکترونیکی و اخبار هفتگی در زمینه‌های شیمی و رشته‌های مهندسی، به فعالیت خود می‌پردازد.

ژورنال‌های ACS از جمله معتبرترین و قابل اعتمادترین نشریات علمی است که خوانندگان زیادی را به سمت خود کشانده است؛ اما خود ACS تحقیقات شیمیایی انجام نمی‌دهد. به‌عنوان یک متخصص در زمینه‌های اطلاعات علمی (مشتمل بر ®SciFinder و ®STN)، کشف و نوآوری در تحقیقات جامعه جهانی صورت می‌گیرد. دفاتر اصلی ACS در واشینگتن دی‌سی و کلمبوس ایاهو قرار دارد.

محققان این مطلب علمی را در بخش Applied Materials & Interfaces از نشریه‌ی انجمن شیمی امریکا منتشر نموده‌اند و همکاران این تحقیق، عبارت‌اند از: بیو-اینترفیس در فناوری و پزشکی، شورای بورس تحصیلی چین و شورای تحقیقات سوئد. شایان ذکر است که برای دریافت اخبار خروجی‌های علمی ACS، کافی است با آدرس ایمیل روبه رو ارتباط برقرار شود: newsroom@acs.org