科学家们解开了细菌纳米线如何导电的神秘面纱

科学家们已经惊人地发现了生活在土壤和沉积物中的奇怪细菌如何导电。研究人员通过一种前所未有的无缝生物结构确定了这种细菌，这种结构科学家可以选择小型化电子产品，制造功能强大但又很小的电池，不用电线制造心脏起搏器，开发其他医疗产品。前进。

科学家认为，Geobacter sulfurreducens通过称为菌毛的普通毛发状附属物传导电能。相反，弗吉尼亚大学医学院的研究人员和他的合作者已经确定细菌通过由完全不同的蛋白质制成的完美无序的纤维传递电力。这些蛋白质围绕着含金属分子的核心，很像电线包含金属线。然而，这种“纳米线”比人类头发的宽度小100,000倍。

研究人员认为，这种微小但整洁的结构对于从利用生物能源的能量到清理污染到创建生物传感器等各方面都非常有用。它实际上可以作为电子和活细胞之间的桥梁。

有各种各样的植入式医疗设备连接到组织，例如带有电线的心脏起搏器，这可能会导致您使用这些蛋白质细丝实际连接的微型设备。我们现在可以想象由细菌产生的许多电子设备的小型化，这是相当惊人的。“

Edward H. Egelman，博士，UVA

虽小但有效

Geobacter细菌在土壤中起着重要作用，包括促进矿物质周转，甚至清理放射性废物。它们在没有氧气的环境中存活，并且它们使用纳米线来消除多余的电子，这些电子被认为是等同于呼吸的。这些纳米线让科学家们着迷，但现在只有UVA，耶鲁大学和加州大学欧文分校的研究人员能够确定G. sulfurreducens如何使用这些有机电线传输电力。

直到大约五年前，当冷冻电子显微镜的进步允许高分辨率时，[了解这些纳米线]的技术才存在。我们在UVA中有这些仪器中的一种，因此，能够在原子级实际理解这些灯丝的结构....所以这只是我们现在能够用这个来解决的许多谜团之一技术，就像可以在沸腾的酸中生存的病毒，还有其他的。“

Edward H. Egelman，UVA的生物化学和分子遗传学系

他指出，通过了解自然界，包括最小尺度，科学家和制造商可以获得许多有价值的见解和有用的想法。

埃格尔曼说：

想到的一个例子是蜘蛛丝，它就像这些纳米线一样由蛋白质制成，但比钢更坚固。经过数十亿年的发展，大自然已经发展出具有非凡品质的材料，我们希望利用这一点。“

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