ทรานซิสเตอร์จากโปรตีน

ระบบทางชีวภาพนั้นได้พัฒนาขึ้นอย่างช้าๆเพื่อที่จะทำงานที่ซับซ้อนสูงๆได้ สิ่งมีชีวิตต่างๆจึงพึ่งพาเครื่องจักรโปรตีนในการที่จะทำงานต่างๆเช่น เก็บและส่งผ่านข้อมูล รับส่งไออนและโมเลกุลต่างๆเข้าออกจากเซลล์ และงานที่สำคัญอื่นๆ เพื่อให้ทำงานที่ซับซ้อนได้สำเร็จ ความแม่นยำ ประสิทธิภาพ และความเที่ยงตรงที่สูงของโมเลกุลชีวภาพเหล่านี้ทำให้มันเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจ ในการที่จะใส่มันลงในแผงวงจรสังเคราะห์แบบไฮบริด เพื่อเพิ่มขีดความสามารถของอุปกรณ์ และให้ได้การทำงานแบบใหม่ๆ

Aleksandr Noy และทีม แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียร์ ได้พัฒนาทรานซิสเตอร์จากท่อนาโนคาร์บอนได้เป็นผลสำเร็จ โดยใช้ท่อนาโนคาร์บอนเชื่อมต่อระหว่างสองขั้วอิเล็คโทรด (ดังภาพ) โดยท่อนาโนคาร์บอนจะถูกเคลือบด้วยชั้นไขมันคู่ (lipid bilayer) ในชั้นไขมันคู่นี้จะมีปั๊มที่ใช้พลังงาน ATP ซึ่งกระจายอยู่ไปทั่วเซลล์และช่วยในการเคลื่อนที่ของไอออนโซเดียมและโพแทสเซียมข้ามไปมาระหว่างเยื่อ (membrane) โดยจุดกึ่งกลางของท่อนาโนคาร์บอนจะสัมผัสกับสารละลาย ATP

เมื่อเปิดอุปกรณ์ ปั๊มจะทำหน้าที่โดยการผลักไอออนข้ามเยื่อไขมัน ทำให้ค่าการนำไฟฟ้าของท่อนาโนคาร์บอนเปลี่ยนแปลงและเพิ่มกำลังไฟฟ้าขาออกของทรานซิสเตอร์มากถึง 40% การค้นพบนี้ช่วยสร้างโอกาสในการพัฒนาวงจรและอุปกรณ์ bionanoelectronic แบบไฮบริดที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น

AM. CHEM. SOC.

ที่มา - Nature

*เกร็ดความรู้
พื้นผิวของท่อนาโนคาร์บอนมีคุณสมบัติเกลียดน้ำ (hydrophobic) ทำให้ตัวมันไม่เหมาะสมในการที่จะใช้งานร่วมกับโมเลกุลทางชีวภาพต่างๆ