利用发电菌的力量实现可编程“生物杂交”

有一天，微生物机器人(细菌与电子设备结合)可能会在燃料电池、生物传感器和生物反应器中有用。然而，首先，科学家需要开发不仅能培养微生物，还能有效和可控地收获电力或其他资源的材料。现在，ACS应用材料界面报道的研究人员已经开发出一种材料，使他们能够创建一个可编程的“生物混合”系统，从发电细菌中传导电子。

与其他细菌不同，外源电子可以使电子通过细胞外膜移动到细胞外部。科学家试图通过使用各种材料将电子传导到电极来利用这种电。然而，到目前为止，支持细菌生长的导电材料要么效率低，要么不容易编程来控制电流。Christniemeyer和他的同事希望开发一种纳米复合材料，既能控制电流，又能支持外源电子的生长。

研究人员制造了由碳纳米管和二氧化硅纳米粒子组成的多孔水凝胶，它们由脱氧核糖核酸链编织在一起。他们在支架上添加了外源电菌和液体培养基，为微生物提供营养。这种材料有效地将细菌产生的电子传导到电极。细菌在材料上生长良好并完全渗透。为了切断电源，研究人员添加了一种酶，这种酶会切断脱氧核糖核酸链，导致物质分解。研究人员说，材料的导电性和其他特性也可以通过改变将支架固定在一起的脱氧核糖核酸片段的大小和序列来定制。

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