เป็นเวลานับพันปีที่ผู้คนผูกมัดสัตว์เพื่อไถเพื่อใช้ประโยชน์จากพละกำลังและพละกำลังของสัตว์ ในรูปแบบสมัยใหม่ของการปฏิบัติดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์ได้ควบคุมแบคทีเรียด้วยสารเคมีกับไมโครมอเตอร์ เพื่อให้โรเตอร์ของอุปกรณ์หมุนอย่างช้าๆดึงขาของฉัน เมื่อแบคทีเรียคลานตามเข็มนาฬิกาในร่องวงกลมที่อยู่ใต้มอเตอร์นี้ พวกมันจะแปรงผ่านแถบที่รองรับโรเตอร์รูปดาวของมอเตอร์ พันธะโมเลกุลระหว่างจุลินทรีย์และสารเคลือบบนโรเตอร์ดึงอุปกรณ์ไปรอบๆ
HIRATSUKA และคณะ/PNAS
งานใหม่นี้อาจนำไปสู่การปรับปรุงอุปกรณ์และเครื่องยนต์สำหรับห้องปฏิบัติการบนชิปเพื่อขับเคลื่อนไมโครบอท Yuichi Hiratsuka จาก University of Tokyo ผู้ร่วมพัฒนาไมโครมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยแบคทีเรียกล่าว เขาและเพื่อนร่วมงานอธิบายงานวิจัยนี้ในรายงานการประชุมของ National Academy of Sciences ที่กำลังจะมี ขึ้น
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันศุกร์
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
ไมโครแมชชีนรุ่นใหม่ “เป็นขั้นตอนสำคัญในการรวมส่วนประกอบทางชีวภาพเข้ากับระบบวิศวกรรมไมโคร” วิลเลียม โอ. แฮนค็อก วิศวกรชีวภาพแห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียสเตตในยูนิเวอร์ซิตี้พาร์คให้ความเห็น
ในการผลิตมอเตอร์ ทีมงานของ Hiratsuka นำโดย Taro QP Uyeda
จาก National Institute for Advanced Industrial Science and Technology ในเมือง Tsukuba ประเทศญี่ปุ่น ได้ยืมเทคนิคการผลิตจากอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์
อดีตคืออารัมภบท
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2465 เราได้กล่าวถึงการค้นพบใหม่ ๆ ที่กำหนดรูปแบบการรับรู้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก นำการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในวันพรุ่งนี้มาสู่บ้านของคุณโดยสมัครวันนี้
ติดตาม
เครื่องจักรของมอเตอร์แต่ละตัวประกอบด้วยสองส่วน: ร่องรูปวงแหวนที่ฝังอยู่ในพื้นผิวซิลิกอน และโรเตอร์หกแขนรูปดาวที่ประดิษฐ์จากซิลิกอนไดออกไซด์ซึ่งวางอยู่ด้านบนของร่องวงกลม แถบที่อยู่ใต้แขนโรเตอร์จะใส่เข้าไปในร่องได้อย่างหลวมๆ
เพื่อเตรียมหน่วยขับเคลื่อนแบคทีเรีย ทีมวิจัยใช้สายพันธุ์ของแบคทีเรียMycoplasmaที่คลานได้เร็ว ซึ่งได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมให้คลานบนพรมที่มีโปรตีนบางชนิดเท่านั้น ซึ่งรวมถึงโปรตีนที่เรียกว่า fetuin นักวิจัยวางเฟตูอินลงในร่องวงกลมและเคลือบโรเตอร์ด้วยโปรตีนที่เรียกว่าสเตรปตาวิดิน
จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้เคลือบแบคทีเรียรูปทรงลูกแพร์ที่มีความยาวไมโครเมตรด้วยสารละลายที่มีไบโอติน ซึ่งเป็นวิตามินที่จับกับสเตรปตาวิดินได้อย่างง่ายดาย
ทีมงานได้ปล่อยแบคทีเรียที่บำบัดแล้วลงในร่องในลักษณะที่ส่งพวกมันไปในทิศทางเดียวเป็นส่วนใหญ่รอบๆ วงกลม เมื่อจุลินทรีย์ผ่านสันรองรับของโรเตอร์แต่ละอัน เยื่อหุ้มเซลล์ที่เคลือบด้วยไบโอตินของพวกมันจะจับกับสารเคลือบสเตรปตาวิดิน ทำให้เกิดการดึงบนแถบและด้วยเหตุนี้จึงหมุนโรเตอร์
โรเตอร์หมุนช้าและอ่อนแอด้วยความเร็วประมาณสองเท่าของเข็มวินาทีบนนาฬิกา และสร้างแรงบิดเพียงหนึ่งในหมื่นของแรงบิดมากที่สุดเท่าที่ไมโครแมชชีนที่ใช้พลังงานไฟฟ้าทั่วไปทำได้ ด้วยการใช้แบคทีเรียมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์สามารถเพิ่มแรงบิดได้ 100 เท่า Hiratsuka ทำนาย
ในงานก่อนหน้านี้ ผู้เชี่ยวชาญหลายคนในไมโครมอเตอร์ที่ได้รับแรงบันดาลใจทางชีวภาพ ซึ่งรวมถึงกลุ่มของ Uyeda ได้ใช้ส่วนประกอบของเซลล์ เช่น เส้นใยที่เรียกว่าไมโครทูบูล (SN: 10/27/01, p. 268: มีให้สำหรับสมาชิกที่Natural micromachines get the points ) ถึง ประดิษฐ์ระบบไมโครสเกลที่ขนส่งวัตถุ
ทีมอื่นๆ ยังใช้เซลล์จุลินทรีย์ที่มีชีวิตที่สมบูรณ์เพื่อลากโหลดขนาดเล็ก (SN: 8/20/05, p. 117: Bitty Beasts of Burden: Algae can carry cargo ) หรือเพื่อเคลื่อนย้ายของเหลว
ด้วยการใช้จุลินทรีย์ทั้งหมดเป็นส่วนประกอบของเครื่องจักร ทีมงานชาวญี่ปุ่น “เพิ่มทิศทางใหม่ให้กับสาขาของเรา” Henry Hess ผู้เชี่ยวชาญด้านมอเตอร์ชีวโมเลกุลแห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์วิลล์ให้ความเห็น
“ระบบไมโครมอเตอร์ชี้ทางไปสู่เครื่องจักรที่ยั่งยืนและซ่อมแซมตัวเองได้ เนื่องจากหน่วยที่ใช้งาน … สามารถเพิ่มจำนวนและแทนที่กันได้” เขากล่าวเสริม “เครื่องจักรมีชีวิต ร็อค!”
Credit : cobblercomputers.com
johnnystijena.com
rodsguidingservices.com
sciencefaircenterwater.com
socceratleticomadridstore.com
wessatong.com
onlinerxpricer.com
theproletariangardener.com
generic10cialisonline.com
flynnfarmsofkentucky.com
