На думку авторів приладу, він може стати мостом між традиційними електронними схемами і живими організмами, у яких основний обмін сигналами здійснюється за рахунок іонів та протонів.

Розробляючи новий транзистор, вчені надихалися живими клітинами, що мають у своїх мембранах іонні канали, які мають здатність перемикатись . Іонний і протонний транспорт відіграє ключову роль у передачі нервових сигналів і обміні енергією між клітинами. Тому прилад, здатний контролювати протонний струм, міг би прямо впливати на такі важливі процеси або зчитувати природні сигнали організму для контролю.

Як говориться у прес-релізі університету Вашингтона, новий пристрій використовує модифіковану форму хітозану. Цей біосумісний матеріал можна одержувати у великих кількостях із крабів і кальмарів.

Хітозан добре поглинає воду, утворюючи багато водневих зв'язків, які створюють містки для переміщення протонів. Американці відкрили, що таке волокно проводить протони надзвичайно добре.

А щоб перетворити смужку біоматеріала у польовий протонний транзистор, вченим треба було оснастити кінці хітозанового мікроволокна контактами, що пропускають протони, а ще додати керуючий електричний контакт, відділений від протонного каналу діоксидом кремнію.

a) — Біопротонний транзистор. Розфарбований знімок з атомного мікроскопа, накладений на графічне зображення нижнього контакту (затвору). Зеленим показані верхні контакти (витік та стік), їхня ширина 10 мкм, зазор між ними 8,6 мкм. Коричневий колір — пластина з Si2 товщиною 100 нм. b) — Волокна хітозану. Масштабна смужка — 200 нм. c) — Молекулярна структура волокон (ілюстрація Chao Zhong, Marco Rolandi et al.).

Стаття про новий транзистор опублікована у Nature Communications.

До речі, щось схоже, тобто транзистор, який використовує біомолекули, побудувала декілька років тому Ліверморська лабораторія. Тільки той прилад, навпаки, за допомогою протонних струмів впливав на звичайний електричний струм.

Обидва транзистори, ймовірно, посприяють подальшому розвитку нейроелектроніки. Вона вивчає можливість схрещування електронних і живих систем. Фахівці з університету Вашингтона також вводять ще один цікавий термін — біонанопротоніка.

За матеріалами: membrana.ru