某天，微生物機(jī)器人(細(xì)菌與電子設(shè)備結(jié)合在一起)可能在燃料電池，生物傳感器和生物反應(yīng)器中有用。但是首先，科學(xué)家需要開發(fā)不僅可以培育微生物，而且還可以有效地，可控制地收獲電力或其他資源的材料。現(xiàn)在，由ACS Applied Materials&Interfaces報(bào)道的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種這樣的材料，使他們能夠創(chuàng)建可編程的“生物混合”系統(tǒng)，該系統(tǒng)傳導(dǎo)來自產(chǎn)電(生電)細(xì)菌的電子。
與其他細(xì)菌不同，外生電子可以使電子穿過其外膜移動(dòng)到細(xì)胞外部。科學(xué)家試圖通過使用各種材料將電子傳導(dǎo)到電極來利用這種電。然而，到目前為止，支持細(xì)菌生長(zhǎng)的導(dǎo)電材料要么效率低下，要么不容易編程以控制電流。Christof Niemeyer及其同事希望開發(fā)一種納米復(fù)合材料，該材料在控制電流的同時(shí)支持外生電子的生長(zhǎng)。
研究人員制造了由碳納米管和二氧化硅納米顆粒組成的多孔水凝膠，由DNA鏈編織在一起。他們向該支架中添加了外生電細(xì)菌以及液體培養(yǎng)基，以向微生物提供營(yíng)養(yǎng)。該材料有效地將細(xì)菌產(chǎn)生的電子傳導(dǎo)到電極上。細(xì)菌在材料上生長(zhǎng)良好，完全滲透。為了切斷電源，研究人員添加了一種酶，該酶會(huì)切斷DNA鏈，導(dǎo)致材料分解。研究人員說，還可以通過改變將支架固定在一起的DN**段的大小和序列來定制材料的電導(dǎo)率和其他特性。