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融合生物机制的纳米电子装置问世

  结合生物机制的纳米电子器件是可用的

  8月10日报道,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员设计了一个多功能混合平台,成功制造了使用脂质纳米线的生物纳米电子原型设备。生物组件在电路中的应用不仅提高了生物传感和诊断工具的性能,而且促进了神经修复学的发展,甚至可以大大提高计算机的未来生产力。这项研究发表在“美国国家科学院学报”的在线版上现代通讯设备依靠电场和电流来传递信息,生物系统则复杂得多,它们通过膜受体,各种生物通道和生物泵来控制信号传导,使其成为最强大的计算机,例如将声波转换成神经冲动是一个非常复杂的过程,但是人耳很容易就可以完成,为此,科学家们一直在试图有效地整合微电子和生物系统,但总是达不到水平无缝连接的出现。更小,生物分子大小的纳米材料的出现ay使这种无缝集成成为可能。为了创建一个生物纳米电子平台,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的研究人员转向了生物细胞中无处不在的脂质膜。这种薄膜形成稳定的自愈屏障,对于离子和小分子几乎是不可破坏的。脂质膜也具有广泛的蛋白质,使它们能够在细胞中识别,转运和信号转导。研究人员用连续的脂质双层包裹纳米线,在纳米线的外层上形成保护屏障,以实现脂质膜与硅纳米线晶体管的有效结合。这种“覆盖”的纳米线结构允许膜孔成为离子到达纳米线的唯一路径,并且随着纳米器件栅极电压改变,膜孔自动打开和关闭。使用这种纳米装置,研究人员可以监测特定信息的传递,也可以用来控制膜蛋白。该项目首席科学家,利弗莫尔国家实验室的亚历山大诺伊(Alexander Noy)表示,在复杂的生物组分的帮助下,电子电路将变得更加高效。该项目的另一位研究人员Julio Martinez指出,还有许多工作要做脂质膜在纳米电子器件中的应用

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