Las bacterias conductoras de electricidad son un secreto para las baterías pequeñas, grandes avances médicos

Los científicos creían que Geobacter sulfurreducens conducía la electricidad a través de apéndices comunes, parecidos a pelos, llamados pili. En su lugar, un investigador de la Escuela de Medicina de la Universidad de Virginia y sus colaboradores han determinado que las bacterias transmiten electricidad a través de fibras ordenadas de forma inmaculada, hechas de una proteína completamente diferente. Estas proteínas rodean un núcleo de moléculas que contienen metales, como un cable eléctrico que contiene cables metálicos. Este "nanowire", sin embargo, es 100,000 veces más pequeño que el ancho de un cabello humano.

Los investigadores creen que esta estructura pequeña pero ordenada podría ser tremendamente útil para todo, desde aprovechar el poder de la bioenergía hasta limpiar la contaminación y crear sensores biológicos. En realidad podría servir como el puente entre la electrónica y las células vivas.

"Hay todo tipo de dispositivos médicos implantados que están conectados al tejido, como marcapasos con cables, y esto podría llevar a aplicaciones en las que usted tenga dispositivos en miniatura que realmente estén conectados por estos filamentos de proteínas", dijo Edward H. Egelman, PhD de UVA. "Ahora podemos imaginar la miniaturización de muchos dispositivos electrónicos generados por bacterias, lo que es bastante sorprendente".

Pequeño pero eficaz

Las bacterias geobacter desempeñan un papel importante en el suelo, lo que incluye facilitar el recambio de minerales e incluso limpiar los desechos radiactivos. Sobreviven en ambientes sin oxígeno, y usan nanocables para deshacerse del exceso de electrones en lo que puede considerarse su equivalente a respirar. Estos nanocables han fascinado a los científicos, pero es solo ahora que los investigadores de UVA, Yale y la Universidad de California, Irvine, han podido determinar cómo G. sulfurreducens usa estos cables orgánicos para transmitir electricidad.

"La tecnología [to understand nanowires] no existió hasta hace unos cinco años, cuando los avances en la microscopía crioelectrónica permitieron una alta resolución ", dijo Egelman, del Departamento de Bioquímica y Genética Molecular de la UVA." Tenemos uno de estos instrumentos aquí en la UVA, y, por lo tanto, el Capacidad para comprender realmente a nivel atómico la estructura de estos filamentos. … Así que este es solo uno de los muchos misterios que ahora hemos podido resolver usando esta tecnología, como el virus que puede sobrevivir en ácido hirviendo, y habrá otros ".

Señaló que al comprender el mundo natural, incluso en las escalas más pequeñas, los científicos y los fabricantes pueden obtener muchas ideas valiosas e ideas útiles. "Un ejemplo que me viene a la mente es la seda de araña, que está hecha de proteínas como estos nanocables, pero es más fuerte que el acero", dijo. "A lo largo de miles de millones de años de evolución, la naturaleza ha desarrollado materiales que tienen cualidades extraordinarias, y queremos aprovechar eso".

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Sistema de Salud de la Universidad de Virginia. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y duración.