Gli scienziati hanno costruito un transistor bionanoelettronico ibrido che può essere alimentato da ATP, o adenosina trifosfato, la valuta energetica nelle cellule viventi. I ricercatori, Aleksandr Noy e colleghi del Lawrence Livermore National Lab, affermare che il nuovo transistor è il primo sistema bioelettronico integrato, e potrebbe fornire un modo per integrare l'elettronica con il corpo.

"Spero che questo tipo di tecnologia possa essere utilizzata per costruire interfacce bioelettroniche senza soluzione di continuità per consentire una migliore comunicazione tra organismi viventi e macchine, "Noi ha detto.

Il transistor alimentato da ATP è costituito da un nanotubo di carbonio teso tra due elettrodi. Le estremità del nanotubo sono rivestite con uno strato di polimero isolante, e l'intero sistema viene quindi rivestito in un doppio strato lipidico, che è simile al rivestimento nelle membrane cellulari.

Quando gli scienziati hanno applicato una tensione ai capi degli elettrodi e hanno versato una soluzione contenente ATP, ioni potassio, e ioni sodio sul dispositivo, ha causato il passaggio di una corrente attraverso gli elettrodi. Più ATP viene utilizzato, più forte diventava la corrente.

Come spiegano gli scienziati, il dispositivo funziona in questo modo grazie a una proteina nel doppio strato lipidico che funge da pompa ionica quando esposta all'ATP. Durante ogni ciclo, la proteina pompa tre ioni sodio in una direzione e due ioni potassio nella direzione opposta, con conseguente pompaggio netto di una carica attraverso il doppio strato lipidico al nanotubo. Quando gli ioni si accumulano, creano un campo elettrico intorno al centro del nanotubo, aumentandone la conducibilità.

In altre parole, il sistema funziona trasformando l'energia meccanica su scala nanometrica dal movimento degli ioni in elettricità. In questo modo, il transistor potrebbe essere utilizzato per costruire dispositivi elettronici che possono essere alimentati e controllati con segnali biologici. Per esempio, potrebbe portare a componenti elettronici che risiedono permanentemente all'interno del corpo senza richiedere batterie o alimentatori esterni, così come dispositivi protesici che possono essere collegati direttamente al sistema nervoso del corpo.

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