Ученые из университета Колумбии в Нью-Йорке объединили в одном чипе элементы биологических систем и кремниевую микроэлектронику. В будущем это позволит имплантировать наноэлектронику в живые клетки и активно «заимствовать» элементы биологических систем для их интеграции в электронные гаджеты, пишет «РИА Новости».
Источником питания для чипа служат молекулы АТФ — универсальной клеточной «энерговалюты», что позволяет создавать настоящие «живые» кремниевые электронные приборы. «Мы рады тому, что теперь мы сможем научить чипы собирать энергию или даже распознавать молекулы. Иными словами, чип сможет „нюхать“ и „пробовать на вкус“», — рассказал Кен Шепард, один из участников проекта.
Биологические системы и электроника фундаментально противоположны друг другу в том, как передается информация — в компьютерах ее носителями выступают электроны, а в живых организмах — ионы и особые мембраны, управляющие их потоками. Авторы исследований «научили» их общению друг с другом, создав особую жировую мембрану, которая преобразует энергию, заключенную в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ), главного переносчика энергии в клетках всех организмов, в электрический ток, который может считать микросхема.
Подобная «гибридная» микросхема, находящаяся в среде, богатой АТФ, сможет использовать ее молекулы для снабжения себя электричеством. Мембрану можно модифицировать таким образом, что она будет поглощать молекулы АТФ только в присутствии определенных других веществ. Это позволит микросхеме определять, что в окружающей среде присутствуют, например, токсины или раковые клетки.
«Сейчас для поиска бомб в аэропортах нам нужны особые собаки, но в будущем мы сможем позаимствовать у них только ту часть — молекулы, которые распознают запах взрывчатки, — для создания электронных аналогов носа собаки. Благодаря этой технологии нам не нужна вся клетка или животное — мы можем взять только то, что нам нужно», — заключает Шепард.
Читайте также: