Шаг к биоэлектронике

28.08.2007

Немецкие биохимики сумели прикрепить клеточный рецептор к микросхеме.

Клетка отлично умеет определять присутствие того или иного вещества в окружающей среде: достаточно, чтобы оно соединилось с соответствующим рецептором на мембране. После этого открывается ионный канал, через него перемещаются ионы, и клетка получает информацию. Если заставить ее этой информацией поделиться с человеком, то получится датчик для поиска веществ в мельчайших концентрациях или для испытания лекарств.

До сих пор момент открытия ионного канала фиксируют миниатюрными электродами, но, к сожалению, клетка после этого погибает. Немецкие ученые из Института биохимии им. Макса Планка во главе с доктором Петером Фромгерцем сделали установку, в которой клетка сможет работать долго. Сначала они создали на кремниевой пластинке микросхему из множества транзисторов. Напомним, что в этих устройствах есть три электрода - анод, катод и база. От того, какой электрический потенциал подан на базу, зависит, потечет ток между катодом и анодом или нет.

Затем на этой пластинке вырастили множество клеток, в мембране которых располагались серотониновые рецепторы. Клетки росли, естественно, в случайных местах.

Однако среди них нашлись и такие, которые прикрепились в районе базы какого-нибудь транзистора. Они-то и стали датчиками: в тот момент, когда молекула серотонина соединялась с рецептором, в тончайшем промежутке между транзистором и клеткой возникал ток ионов. Он менял потенциал базы и открывал или закрывал транзистор, что можно было легко обнаружить, измеряя электрический ток через микросхему.

<< Назад: Новое топливо из фруктозы 29.08.2007

>> Вперед: Компьютерная мышь Belkin Washable Mouse 27.08.2007

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Наушники Bowers & Wilkins Px8 S2 11.11.2025

Наушники премиум-класса становятся не только аксессуаром для прослушивания музыки, но и инструментом для профессиональной работы с аудио. Новый флагман британского бренда Bowers & Wilkins - модель Px8 S2 - демонстрирует, как эти аспекты можно объединить в одной беспроводной системе. Компания представила Px8 S2 как обновленную флагманскую модель в линейке, ориентированную на пользователей, которые ценят высокое качество звука, эффективное шумоподавление и премиальный дизайн. Производитель отмечает, что наушники сочетают передовые акустические решения с эргономикой для длительного использования. Каждое устройство оснащено 40-миллиметровыми динамиками с карбоновыми диффузорами и 24-битным цифровым процессором. По словам Bowers & Wilkins, это обеспечивает точное и детализированное воспроизведение звукового спектра, а также поддержку аудио высокого разрешения. Автоматическая оптимизация соединения с источником сигнала гарантирует стабильное и качественное звучание вне зависимо ...>>

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Случайная новость из Архива Монстры темноты рождаются внутри нас 05.11.2025 Темнота всегда была источником тревоги и воображаемых образов. Когда гаснет свет, человеку начинает казаться, будто вокруг что-то движется, мелькают тени и вспыхивают цветные огоньки. На самом деле за этими "монстрами темноты" стоят не фантазии, а вполне объяснимые физиологические процессы. О них рассказал офтальмолог Скотт Броди из Колумбийского университета, объяснив, что зрительная система человека гораздо менее надежна, чем нам кажется. Мы склонны верить, что то, что видим, действительно существует, однако зрение - это результат сложной нейробиохимической работы, которую легко обмануть. Доказательство этому - многочисленные оптические иллюзии, показывающие, что наши глаза и мозг способны создавать убедительные, но ложные изображения. В темноте эта особенность проявляется особенно ярко, поскольку глаза продолжают работать даже при полном отсутствии света. Сетчатка не "выключается", когда наступает ночь. Наоборот, активизируются палочки - фоторецепторы, чувствительные к слабому освещению, расположенные в периферийной части глаза. Именно поэтому в темноте человек лучше различает движения сбоку, чем прямо перед собой. При этом активность зрительной системы не исчезает: клетки "отключения" становятся доминирующими, а мельчайшие колебания сигналов вызывают впечатление мерцания или вспышек света. Броди объясняет, что эти вспышки - фосфены - можно вызвать даже механически. Если мягко надавить пальцем на верхний край глазницы, человек увидит темное пятно со светлым ободком, которое движется в противоположную сторону от пальца. Это не свет, а результат того, как деформация сетчатки заставляет нервные клетки посылать ложные сигналы в мозг. Фосфены и другие подобные эффекты показывают, насколько сложна работа зрительного аппарата. Даже при закрытых глазах люди нередко видят абстрактные формы и цветные пятна - так называемые "визуализации с закрытыми глазами" (CEV). Эти иллюзорные картины возникают из-за химической активности зрительных клеток и не требуют внешнего воздействия. Даже в абсолютной темноте человек не видит настоящую черноту. То, что мы воспринимаем как мрак, на самом деле имеет ровный серый оттенок, известный как eigengrau - "собственное серое". Этот термин был введен немецким физиком Густавом Фехнером в XIX веке, когда он проводил эксперименты по восприятию света и тьмы. Причина появления eigengrau кроется в постоянном "шуме" зрительного нерва, который мозг воспринимает как слабое свечение. Броди подчеркивает, что этот визуальный шум - нормальное явление, просто в обычных условиях он незаметен на фоне внешних стимулов. Но стоит выключить свет, как внутренние сигналы глаза становятся единственным источником восприятия, и человек начинает "видеть" то, чего на самом деле нет. Когда в темноте кажется, что что-то движется или прячется рядом, виноваты не призраки, а наш собственный мозг. Лишенный зрительных ориентиров, он усиливает внимание к звукам и телесным ощущениям. Именно поэтому ночью нам кажется, что мы слышим каждый шорох и острее чувствуем положение своих рук или ног - результат работы проприоцепции, системы, отвечающей за ощущение собственного тела.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025