Бактерий заставили крутить ротор

«Теоретически мы знали, что „сил“ у бактерий хватит для того, чтобы привести в движение простой механизм, но ведь нужно еще заставить их это сделать, — говорит Ючи Хиратсука, профессор из Национального Института Японии Промышленности и Технологий. — И поэтому мы были очень обрадованы, когда это удалось сделать в реальности, потому что трудно представить живой организм и механизм, работающие совместно».

Как сообщает NanoTechWeb, в качестве мотора Хиратсука и его коллеги использовали бактерию Mycoplasma mobile, обычного паразита пресноводных рыб. Бактерия известна тем, что может передвигаться в жидкости.

На основе живого мотора ученые сконструировали микроструктуру, состоящую из шестеренки-ротора диаметром 20 микрон, находящейся в специфической полости, в которой, собственно, и находились бактерии. Теоретически, зацепившись за вращающийся ротор и подложку, бактерии должны были двигать его против часовой стрелки.

Однако для того чтобы биологическая машина пришла в действие, необходимо было создать сцепление между бактерией и ротором. Этого достигли нанесением на ротор и систему каналов, в которых находились бактерии, специфических белков, присоединяющихся к белкам бактерии. На ротор нанесли молекулы стрептавидина, антитела, которое хорошо соединяется с мембранными белками бактерии. А на систему каналов — молекулы фетуина, которые обеспечили «прилипание» бактерий к каналам.

Но даже для того чтобы бактерии прилипали к маркерам, необходимо было генетически модифицировать бактерии-тягачи, чтобы на их мембранах появились необходимые маркеры.

#gallery#

Через несколько минут после «запуска» бактерий в канал скорость вращения шестеренки составила 1.5–2.6 оборотов в минуту. Энергию бактерии получают благодаря универсальным «батарейкам» всех живых организмов — молекулам АТФ. Ученые просто добавили в раствор определенное количество этих молекул, что обеспечило бактерии энергией для выполнения работы.

Почему удаленный доступ стал главной уязвимостью медицинской инфраструктуры Импортонезависимость

«Мы планируем сделать на основе бактериального мотора микронасос microTAS, составную часть лаборатории-на-чипе, — поясняет Ючи. — А в перспективе мы хотим превратить бактериальный ротор в микроэлектростанцию, для того чтобы подавать электроэнергию к медицинским имплантам и другим устройствам».

Также не исключено, что бактерия-двигатель станет основой медицинской наноробототехники будущего.