对细菌的冲击激活了大自然的电网

堵宁翔
导读 我们脚下的海底和地面布满了微小的纳米线,其长度是人类头发宽度的110万倍。数十亿细菌可以从有机废物中发电。8月17日,我们脚下的海底和地

我们脚下的海底和地面布满了微小的纳米线,其长度是人类头发宽度的110万倍。数十亿细菌可以从有机废物中发电。8月17日,我们脚下的海底和地面布满了微小的纳米线,其长度是人类头发宽度的1/10万。数十亿细菌可以从有机废物中发电。在8月17日发表在《自然化学生物学》期刊上的新研究中,耶鲁大学的研究人员描述了如何通过短电场激活这个隐藏的电网。

分子生物物理学和生物化学助理教授、论文高级作者Nikhil Malvankar说,“我们生活在一个电气世界。”这些纳米线的强度和导电性,加上细菌自我修复的能力,可以帮助从活细胞中生产出持久的、自我修复的电子产品。"

在缺氧的情况下,地球细菌通过将称为纳米线的微小蛋白质丝投射到称为生物膜的细菌群落中来“呼吸”,以处理有机废物转化为电能产生的多余电子。然而,这些细菌如何像高层公寓一样堆叠在一起,它们如何传输100倍于自身大小的电子,仍然是一个谜。

在以前的研究中,研究小组表明,由蛋白质组成的纳米线称为OmcS,在其整个长度上包含微小的金属结构单元或血红素。OmcS传输功率。新的研究发现,当受到电场刺激时,细菌会产生一种以前未知的纳米线,这是一种不同的、更有效的蛋白质OmcZ。其传输效率是OmcS的1000倍。

耶鲁大学微生物研究所的科学家Sibel埃布鲁亚尔琴与研究生j帕特里克奥布赖恩、顾阳奇顾和克里斯特尔赖斯共同领导了这项工作。

“令人惊讶的是,纳米线可以承受大多数蛋白质分解的极端酸性环境并发挥作用,”亚尔琴指出。"这为开发新型传感器和高弹性材料提供了独特的机会."

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