Бактериородопси́нсодержащие плёнки — наноплёнки, полученные с использованием пурпурных мембран галобактерий, содержащих бактериородопсин. Используются в качестве компонента в биомолекулярной электронике.
Изготовление
Основной задачей при изготовлении бактериородопсинсодержащих плёнок является ориентация мембран, содержащих бактериородопсин, между гидрофильными и гидрофобными средами, например, между водой и воздухом, как это бывает в природе. Как правило, для улучшения свойств бактериородопсинсодержащих плёнок используется несколько слоёв, которые высушиваются в определённых условиях. В 1994 г. команда русских учёных впервые в мире получила пластинки с бактериородопсином. Главный результат достижения — ориентирование пурпурных мембран, которые содержат бактериородопсин в гидрофобных и гидрофильных средах Мосин О.В., Складнев Д.А., Егорова Т.А., Швец В.И. Получение бактериородопсина H. halobium, меченного дейтерием по остаткам ароматическим аминокислот фенилаланина, тирозина и триптофана // Биотехнология, 1996. - № 10. - С. 24-40..
Характеристики
Срок эксплуатации
В настоящее время такие плёнки используются в основном для исследований и экспериментов в лабораторных условиях. Одной из причин является сравнительно небольшой срок их эксплуатации, который колеблется от нескольких дней до одного годаХайслер Ф. ., Пилюгина Е. С., Червинский С. Д., Самусев А. К., Липовский А. А.// ГКР спектросокпия молекул бактериодопсина, адсорбированных на серебряные наноостровковые плёнки . - Статья. - Журнал Научно-технический вестник. - Выпуск 5(93).
Наилучшие показатели достигаются при изготовлении плёнок на основе желатина. Это позволяет добиться высокой концентрации бактериородопсина (до 50 %), избежать агрегации фрагментов мембран и разрушения белка бактериородопсина в процессе изготовления. Встроенные в желатиновую матрицу фрагменты пурпурных мембран долговечны (около часов) и устойчивы к воздействию многих факторов как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации (колебания температуры, интенсивное воздействие светом с помощью лазера)Н. Г. Рамбиди, «Биомолекулярные нейросетевые устройства», М.2002.
Плотность элементов
На основе технологии производства бактериородопсинсодержащих плёнок учёными был сконструирован фоторецептор со структурой / бактериородопсин / электролит. Как правило, при функционировании к электроду / бактериородопсин прикладывается напряжение от 0 до −0,7 В. Такой фоторецептор реагирует на изменение интенсивности света, но не на интенсивность саму по себе.
Фоторецептор состоит из 64 ячеек (пикселей) и имеет размеры 2,5×2,5 мм. Чтобы отобразить образы, возникающие на таком фоторецепторе, слабый ток от элементов (3-10 нА) усиливается в напряжении от 1 до 10 В и подаётся на светоизлучающие диоды.
Примечания
Ссылки Е. П. Гребенников, Технологические и оптико-физические характеристики бактериородопсинсодержащих полимерных плёнок, 2008 О. И. Киселёва, И. В. Яминский, БЕЛКИ И БЕЛОК-МЕМБРАННЫЕ КОМПЛЕКСЫ Е. П. Лукашев и др., Регуляция цикла фотохромных превращений бактериородопсина электрическим полем, 1982
Категория:Белки Категория:Нанотехнология