Drobounké bakterie vhodné pro vodivé elektrické kabely

Organická nanotechnologie: bakterie produkují jemná proteinová vlákna, která vodí elektřinu stejně dobře jako kovové kabely. Drobounké bakterie ve tvaru tyčinek mohou být v budoucnu vhodnými elektrickými stavebními kameny pro senzory nebo čipy v nanovelikosti. Bakterie „Geobacter sulfurrenducens“ tvoří sítě z jemných proteinových vláken, které neuvěřitelně dobře vedou elektrický proud. Tyto mikrobiální nanodráty pohybují napětí stejně účinně jako umělé nanostruktury z metalicko-organických spojení, říká se v odborném magazínu Nature Technology. Překvapivé je, že proteiny platily dosud za nevodivé. Jednotlivá vlákna těchto biofilmů jsou několik mikrometrů dlouhé, ale pouze tři až pět nanometrů silné. Tímto jsou desettisíckrát tenčí než lidský vlas. V experimentu vedly sítě z proteinových vláken proud do délky několika centimetrů. Odpovídá to více než tisícinásobné délce jednotlivých bakterií. Podle názoru vědců otevírají takové snadno kultivovatelné biofilmy zcela novou kapitolu nanotechnologií. „V zásadě vyrábíme elektroniku z octa – o mnoho levnější to již nemůže být,“ tvrdí Mark Tuominen z University of Massachusetts v Amherstu. Navíc lze schopnost vodivosti vláken z bakterií zcela cíleně „ušít na míru“. Změna teploty či genové aktivity mikrobů vystačí k přizpůsobení přenosových vlastností biofilmů. „Nyní můžeme prozkoumat celou řadu nových, snadno vodivých nanomateriálů, které jsou živé, nejsou jedovaté, přirozeně se vyskytují a lze je vyrobit výhodněji než lidmi vytvářené,“ tvrdí vědci. Rovněž spojení technických komponentů s biologickými systémy je s bakteriálními biofilmy snazší než dosud. BAKTERIE POSILAJI ELEKTRONY PŘES PROTEINOVA VLAKNA „Geobacter dýchá svými nanodráty podobně jako my přes 10 km dlouhý šnorchl,“ říká Nikhil Malvankar z University of Massachusetts. Při tom se nejedná o transport kyslíku, ale elektronů. Jak výkonný tento přenos je dokázal nyní tým mikrobiologů a fyziků provedením prvního experimentu. Ve svém experimentu pěstovali vědci biofilmy ze zesíťovaných bakterií mezi dvěma elektrodami. Proud tekl přes mikrobiální proteinovou síť a tím překonal mezeru. Doplněný o třetí elektrodu fungoval biofilm dokonce jako biologický tranzistor. Genovou manipulací vláken oloupený bakteriální kmen se ukázal jako nevodivý. Oproti dosavadním předpokladům se elektrony při transportu nepohybovaly od bodu k bodu; namísto toho došlo ke skutečnému přenosu srovnatelnému jako při využití kovu. Tento objev může revolučním způsobem ovlivnit nanotechnologie a bioelektroniku. /eb/, Zdroj: Welt online