Wetenschappers hebben een hybride bionano-elektronische transistor gebouwd die kan worden aangedreven door ATP, of adenosinetrifosfaat, de energievaluta in levende cellen. De onderzoekers, Aleksandr Noy en collega's van het Lawrence Livermore National Lab, beweren dat de nieuwe transistor het eerste geïntegreerde bio-elektronische systeem is, en zou een manier kunnen bieden om elektronica met het lichaam te integreren.

"Ik hoop dat dit soort technologie kan worden gebruikt om naadloze bio-elektronische interfaces te bouwen om betere communicatie tussen levende organismen en machines mogelijk te maken, ' zei Noi.

De ATP-aangedreven transistor bestaat uit een koolstofnanobuis die tussen twee elektroden is gespannen. De uiteinden van de nanobuis zijn gecoat met een isolerende polymeerlaag, en het hele systeem wordt vervolgens gecoat in een lipide dubbellaag, die vergelijkbaar is met de coating in celmembranen.

Toen de wetenschappers een spanning over de elektroden aanbrachten en een oplossing met ATP schonken, kaliumionen, en natriumionen op het apparaat, het veroorzaakte een stroom door de elektroden. Hoe meer ATP wordt gebruikt, hoe sterker de stroming werd.

Zoals de wetenschappers uitleggen, het apparaat werkt op deze manier vanwege een eiwit in de lipide dubbellaag dat werkt als een ionenpomp bij blootstelling aan ATP. Tijdens elke cyclus wordt het eiwit pompt drie natriumionen in de ene richting en twee kaliumionen in de tegenovergestelde richting, wat resulteert in het netto pompen van één lading over de lipide dubbellaag naar de nanobuis. Wanneer de ionen zich ophopen, ze creëren een elektrisch veld rond het midden van de nanobuis, het verhogen van de geleidbaarheid.

Met andere woorden, het systeem werkt door de mechanische energie op nanoschaal van de beweging van ionen om te zetten in elektriciteit. Op deze manier, de transistor kan worden gebruikt om elektronische apparaten te bouwen die kunnen worden gevoed en bestuurd met biologische signalen. Bijvoorbeeld, het kan leiden tot elektronica die permanent in het lichaam verblijft zonder dat batterijen of externe voedingen nodig zijn, evenals prothetische apparaten die rechtstreeks in het zenuwstelsel van het lichaam kunnen worden aangesloten.

© 2010 PhysOrg.com