Elektriği İleten Bakteriler Küçük Pillere, Büyük Tıbbi Gelişmelere Olanak Sağlar!
Fotoğraf : Elektrik ileten mikrobiyal nanoteller için atomik bir model ön planda iken, arkadaki elektron mikrografında nanotellerin çevrelediği iki bakteri görülüyor.
Araştırmacılar daha önce hiç görülmemiş türden şaşırtıcı biyolojik “teller” i ortaya koyuyor.
Bilim adamları toprakta ve sedimentte yaşayan garip bakterilerin nasıl elektrik iletebileceği konusunda şaşırtıcı bir keşifte bulundular. Bakteriler bunu başarabilir,araştırmacılar, daha önce doğada hiç görülmemiş kesintisiz bir biyolojik yapı aracılığıyla – bir yapı bilim insanının elektroniği küçültmek, küçük ama güçlü piller üretmek, telsiz kalp pilleri inşa etmek ve başka bir dizi tıbbi yeteneği geliştirmek için işbirliği yapılabileceğini belirledi.
Bilim adamları Geobacter sulfurreducens’in saç eklerini yaygın elektrik pili adı verilen araçlarlar aracılığıyla yaptıklarını düşünüyorlardı. Bunun yerine, Virginia Üniversitesi Tıp Fakültesi’ndeki bir araştırmacı ve ortakları, bakterilerin tamamen farklı bir proteinden yapılmış tertemiz elyaflar aracılığıyla elektriği ilettiklerini belirlediler. Bu proteinler metal tel içeren bir elektrik kordonuna benzer şekilde metal içeren bir molekül çekirdeğini çevreler. Ancak bu “nanotel” insan saçı genişliğinden 100.000 kat daha küçüktür.
Araştırmacılar, bu küçük ama derli toplu yapının, biyolojik enerji gücünden faydalanmadan, kirliliği temizlemeye, biyolojik sensörler yaratmaya kadar her şey için son derece yararlı olabileceğine inanıyor. Aslında bu yapı elektronik ve canlı hücreler arasındaki köprü görevi görüyordu.
UVA’dan Edward H. Egelman, “Dokumaya bağlı, telli kalp pilleri gibi, her tür implante tıbbi cihaz vardır ve bu, aslında bu protein filamanları ile bağlanan minyatür cihazlara sahip olduğunuz uygulamalara yol açabilir” dedi. “Artık bakteri tarafından üretilen ve oldukça şaşırtıcı olan birçok elektronik cihazın minyatürleştirilmesini hayal edebiliyoruz.”
Küçük ama Etkili
Geobacter bakterileri, mineral dönüşümünü kolaylaştırmak ve hatta radyoaktif atıkları temizlemek dahil toprak üzerinde önemli roller oynarlar.Oksijensiz ortamlarda hayatta kalırlar ve nefes almaya eşdeğerleri olarak düşünülebilecek fazla elektronlardan kurtulmak için nanotelleri kullanırlar. Bu nanotellerin büyülediği bilim adamları günümüzde çalışmalarını sürdürmektedir, ancak şu anda UVA, Yale ve Kaliforniya Üniversitesi Irvine’deki araştırmacılar G. sulfurreducens’in bu elektrik kablolarını elektrik iletmek için nasıl kullandıklarını belirleyebiliyor.
UVA Biyokimya ve Moleküler Genetik Bölümü’nden Egelman, “Nanotelleri anlamak için kullanılan teknoloji, yaklaşık beş yıl öncesine kadar, kriyo-elektron mikroskopisindeki gelişmeler yüksek çözünürlüğe izin verene kadar mevcut değildi,” dedi. “UVA’da bu enstrümanlardan birine sahibiz ve bu nedenle, bu filamentlerin yapısını atomik seviyede gerçekten anlama kabiliyetimiz var.” Bu, şu ana kadar çözebildiğimiz birçok gizemlerden sadece biri. kaynar asitte hayatta kalabilen virüs gibi bu teknolojiyi kullanmak ve çözmek diğerleri için başlangıç olacak. ”
Bilim adamları ve üreticilerin, en küçük ölçeklerde dahil olmak üzere, doğal dünyayı anlayarak birçok değerli görüş ve yararlı fikir edinebileceklerini belirtti. “Akla gelen bir örnek, tıpkı bu nanoteller gibi proteinlerden yapılmış, ancak çelikten daha güçlü olan örümcek ipeği” dedi. “Milyarlarca yıllık evrim boyunca, doğa olağanüstü niteliklere sahip malzemeler geliştirdi ve bizler de artık bunlarden yararlanmak istiyoruz.”
Kaynak : sciencedaily.com
