科学研究には、予期せぬ現象を明らかにし、常に私たちを驚かせる力があります。最新のものは遺伝子操作されたウイルスで、有望な電力源であることが判明した。のチーム イ・スンウク, カリフォルニア大学バークレー校の生物工学者は、細菌に感染するウイルスであるM13バクテリオファージがどのように誘導されて小さな「発電所」になるかを示した。
生体電流の起源
生体電気の概念は新しいものではありません。すでに18世紀のイタリアでは ルイージ・ガルヴァーニ 彼らは、電気インパルスがどのようにカエルの筋肉収縮を誘発するかを実証し、電気生理学的な基礎を築きました。しかし、これらの現象を分子レベルで詳しく理解することは、これまで謎のままでした。
M13 バクテリオファージは、約 3.000 コピーのらせんタンパク質で構成されるタンパク質鞘によって「装飾」されている、独特の構造を持っています。この配置により、内側が正電荷、外側が負電荷となる極性が形成されます。 Lee氏のチームは以前、これらのタンパク質に圧力をかけるとタンパク質が生成されることを発見した。 圧電性、または機械的な力を電気エネルギーに変換する能力。
熱を利用した電流の発生
研究者らは、ウイルスを遺伝子組み換えして特定のタンパク質配列を組み込むことで、ニッケルでコーティングされた薄いプレートにウイルスを結合させた。 これらの構造を熱（火またはレーザーのいずれか）にさらすことにより、タンパク質が溶けて折りたたまれ、電荷のバランスが崩れ、電圧が発生します。
として知られるこのプロセス 焦電気、負に荷電したアミノ酸であるグルタミン酸をタンパク質の外表面に挿入することによってさらに強化されました。 ここで見つけることができます 行われた研究に関する詳細情報。
実用的なアプリケーション
この研究により、いくつかの実用化への道が開かれます。その 1 つは、有害なガスを検出するためのバイオセンサーとしてのバクテリオファージの使用です。ウイルスは、キシレンなどの特定の化学物質の存在下で特定の電気的署名を生成する能力を利用することで、危険物質を検出する効果的なツールであることが証明されます。
ウイルスによって引き起こされる緊張はまだ控えめですが、研究者らはそれが増幅する可能性について楽観的です。 M13 ウイルスには自己複製能力があり、ウイルスの数が増加し、その結果、生成される電気エネルギーの強度が増加します。
見てみましょう。この研究は、持続可能なエネルギー生産における生物工学の重要性を強調するだけでなく、生物電気の理解と利用について新たな視点を開きます。 Lee 氏と彼のチームの研究は、最も革新的なソリューションは最も予期せぬソースからもたらされる可能性があることを (もしまだ必要であったとしても) 思い出させてくれます。
