Filmy obsahující bakteriorhodopsin

Filmy obsahující bakteriorhodopsin  jsou nanofilmy získané pomocí fialových membrán halobakterií obsahujících bakteriorhodopsin . Používá se jako součást biomolekulární elektroniky .

Výroba

Hlavním úkolem při výrobě filmů obsahujících bakteriorhodopsin je orientace membrán obsahujících bakteriorhodopsin mezi hydrofilním a hydrofobním prostředím, například mezi vodou a vzduchem, jak se to děje v přírodě. Pro zlepšení vlastností filmů obsahujících bakteriorhodopsin se zpravidla používá několik vrstev, které se za určitých podmínek suší. V roce 1994 dostal tým ruských vědců poprvé na světě destičky s bakteriorhodopsinem. Hlavním výsledkem tohoto úspěchu je orientace fialových membrán, které obsahují bakteriorhodopsin v hydrofobních a hydrofilních médiích [1] .

Charakteristika

Životnost

V současné době se takové filmy používají především pro výzkum a experimenty v laboratorních podmínkách. Jedním z důvodů je relativně krátká doba jejich provozu, která se pohybuje od několika dnů do jednoho roku [2] .

Nejlepšího výkonu se dosahuje při výrobě filmů na bázi želatiny. To umožňuje dosáhnout vysoké koncentrace bakteriorhodopsinu (až 50 %), aby se zabránilo agregaci membránových fragmentů a destrukci proteinu bakteriorhodopsinu během výrobního procesu. Fragmenty fialových membrán zapuštěné do želatinové matrice jsou trvanlivé (asi hodiny) a odolné vůči mnoha faktorům jak při výrobě, tak během provozu (kolísání teplot, intenzivní vystavení světlu pomocí laseru ) [3] .

Hustota prvků

Na základě technologie výroby filmů obsahujících bakteriorhodopsin vědci navrhli fotoreceptor se strukturou / bakteriorhodopsin / elektrolyt . Typicky se během provozu na elektrodu / bakteriorhodopsinu přivádí napětí 0 až -0,7 V. Takový fotoreceptor reaguje na změnu intenzity světla, ale ne na intenzitu samotnou.

Fotoreceptor se skládá z 64 buněk ( pixelů ) a má rozměry 2,5×2,5 mm. Pro zobrazení obrázků, které se na takovém fotoreceptoru objevují, se slabý proud z prvků (3-10 nA) zesílí na napětí 1 až 10 V a přivede se do světelných diod.

Poznámky

  1. ↑ Mosin O.V., Skladnev D.A., Egorova T.A., Shvets V.I. Získání bakteriorhodopsinu H. halobium značeného deuteriem na aromatických aminokyselinových zbytcích fenylalaninu, tyrosinu a tryptofanu // Biotechnology, 1996. - č. 10. - S. 24-40.
  2. ↑ Heisler F. ., Pilyugina E. S., Chervinsky S. D., Samusev A. K., Lipovsky A. A. // SERS spektroskopie molekul bakteriodopsinu adsorbovaných na stříbrných nanoisland filmech Archivní kopie z 16. února 2015 na Wayback Machine . - Článek. - Vědecký a technický věstník. - Vydání 5 (93)
  3. ↑ N. G. Rambidi, “Biomolecular neuron network devices”, M.2002

Odkazy