elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

Bakterilerle Canlı Kablo

Berkeley Laboratuvarı bilim adamlarının, hücreler ve elektrik arasında kurmaya çalıştıkları dengeyi sizlerle paylaşıyoruz. Hepinize yararlı bir makale olması dileğiyle.



A- A+
08.03.2013 tarihli yazı 3561 kez okunmuştur.

BAKTERİYEL CANLI KABLO



Tıpkı elektronikte olduğu gibi, canlı hücreler de güç ve bilgi transferi için elektronları kullanmalarına rağmen,  büyük bir teknoloji içermezler. Fakat bir hücre, bir elektrot ile direkt iletişim kurabilirse, enerji dönüşüm teknikleri, yakıt üretimleri, biyolojik raporlamalar ve biyoelektriğin yeni sistemleri konularında muazzam fırsatlar yaratabilir.

Geçtiğimiz günlerde Berkeley National Laboratuvarı ‘ndaki bilim adamları ve laborantları, bakteriyel bir çeşit olan Shewanella oneidensis MR-1 ‘in, doğal bir yolla hücresel elektrot iletişiminde elektron transferi yapabilmesini test etti.



2010 yılında E.coli mühendislik, protein komplekslerin kullanımıyla, Nanokristal demir oksit miktarını azaltma çalışmalarını sağlamıştı. Bu çalışmaların mimarı da, biyolojik nanoyapı uzmanı Caroline Ajo-Franklin ‘den başkası değildi. Bu çalışmalar sayesinde,tek  bir anotta ölçülebilir bir akım oluşulabileceği konusunda uğraşlar başladı.

Bu uğraşların çerçevesinde;

S.oneidensis MR-1 ‘in içinde, MtrCAB dediğimiz protein kompleksleri,metabolik elektronları metal oksit ve minerallere doğru hücre dışı yüzeyden transfer edebilir.S.oneidensis, bu elektron akışını katı metallerin oksijensiz ortamda hava almasını sağlamak için kullanabilir.Bu yapılar gen kodlarıyla açıklandığında görülecektir ki hücreler bu yöntemi kullanabilir ve harici metal kaynakları azaltabilir. ” görüşü saptandı.

Yakın araştırmalarda ise MtrCAB proteinlerinin hücre sağlığına ve morfolojiye büyük miktarda olumsuz etkileri bulundu. Bu bilginin ışığından yola çıkan Ajo-Franklin ‘in ekibi de hücre gelişiminde ve protein sentezinde ince ayar çalışmalarını gerçekleştirdi.

Biyolojik sistemler bir birine çok duyarlı metabolik bir yol olduğundan ve protein aktiviteleri hücresel sistemin sağlığına bağlı olduğundan, ekip,çalışmalarını, her bir hücredeki elektron akışını optimize etme ve elektrota etkilerini ölçme çerçevesinde genişletti.


Fakat bu çalışmalar daha somut ve iyi sonuçlar elde edemedi. Ajo-Franklin “ aslında bakmamız gereken şey, tüm parçaların birlikte nasıl çalıştığını çözmek. Bu bağlamda protein komplekslerinin daha fazla yapılaşması hücre sağlığını tehlikeye attı ve iyi çalışamamalarını sağladı”  açıklamasını yaptı.

Bu açıklamanın ardından yapılan yeni çalışmalarla, Escherichia Coli ‘de,elektron akışının sentez ve fonksiyonunu geliştirmek için organizatör ayarlamaları güçlendirildi. Ayrıca bugünlerde, Amerikan Kimya Topluluğu ‘nun yeni amiral gemisi ACS Synthetic Biology de yayınlandı.



Araştırmacıların bulgularına göre, bir elektrota elektron tansferi yapmak, hücre içerisindeki elektron akışını arttırmaktan çok daha karmaşık bir olay. Maksimum akım, orta sınıf bir MtrCAB olarak ifade edilen en sağlıklı bakteri kültürüyle bağdaştırılabilir.Bu doğal transfer sisteminin kullanımı, hücre için harici bir iletken materyale gerek duyulmayan, kendi kendine oluşan bir elektriksel arayüz yaratabilir. Bu olabilite, hücre içerisinde biyolojik bir kabloya dönüştürülebilir ve direkt olarak elektronikle etkileşimde bulunabilir. Yani elektronik iletişim sistemlerinde çığır açan bir hücre sistemi potansiyeli olabilir.
 


Kaynak :
►newscenter.lbl.gov
 
 
 
Emre Güneç Emre Güneç Yazar Hakkında Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır



ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar