Sciencemag.cz
Doporučujeme
Biologická mašinérie a ATP mohou představovat zdroj energie pro integrovaný obvod. Na jedné straně jsou standardní polovodičové technologie založené na oxidech kovů (CMOS), na druhé umělá membrána s lipidovou dvojvrstvou.
Adenosintrifosfát (ATP) funguje v živých organismech jako hlavní zdroj okamžitě využitelné energie, respektive její základní jednotka/měna. Nový výzkum vědců z Columbia University (hlavní autor studie Ken Shepard), jehož výsledky byly publikovány v Nature Communications, přichází s myšlenkou takto pohánět umělá zařízení.
Autoři uvádějí, že tímto způsobem lze snadno propojovat biologické komponenty a tradiční elektroniku – aniž by bylo třeba využívat např. organické polovodiče. Výsledkem by mohly být třeba elektronické systémy rozpoznávající různé molekuly, „čipy, které mají chuť i čich“. Elektronika by také mohla začít „sklízet“ ATP z prostředí, tj. využívat ji jako volitelný zdroj energie, bude-li k dispozici.
V rámci hybridního systému se uplatňuje ATP na membráně z tuků (lipidů). Živé organismy takhle dokáží přesouvat látky proti koncentračnímu spádu (gradientu), díky tomu si udržují složení odlišné od vnějšího prostředí. V rámci nově navrženého uspořádání se energie z ATP využívá na membráně k vytváření potenciálu, jde vlastně o obdobu nabíjení baterie.
Energii by takto mohla dodávat celá funkční živá buňka, výzkumníci z ní ale vypreparovali systémy, které by k tomu měly postačovat; kromě samotné ATP také enzymy, které s ATP pracují. Membrána je umělá. Oproti celé buňce lze takový jednoduchý systém snáze ovládat a je také mnohem menší. Popsaný „nanostrojek“ by podle autorů výzkumu mohl fungovat i uvnitř buňky a využívat její ATP.
