Бактериородопсин-содержащие пленки

Бактериородопсинсодержащие 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 характеристик бактериородопсинсодержащих плёнок, используются несколько слоёв, которые высушиваются в определенных условиях.

Характеристики

Срок эксплуатации

На данный момент, данные пленки используются в основном только в исследованиях и экспериментах в лабораторных условиях. Одной из причин является сравнительно недолговечный срок их эксплуатации, который колеблется от нескольких дней до одного года.

Наилучшие показатели достигаются при изготовлении плёнок на основе желатина. Это позволяет добиться высокой концентрации бактериородопсина (до 50 %), избежать агрегации фрагментов мембран, избежать разрушения белка бактериородопсина в процессе изготовления. Встроенные в желатиновую матрицу фрагменты пурпурных мембран долговечны (около $10^4$ часов) и устойчивы к воздействию многих факторов как при изготовлении, так и в процессе эксплуатации (колебания температуры, интенсивное воздействие светом с помощью лазера) ^[1].

Плотность элементов

Был сконструирован фоторецептор со структурой $SnO_2$ / бактериородопсин / электролит. Как правило при функционировании к электроду $SnO_2$ / бактериородопсин прикладывается напряжение от 0 до −0,7 В. Такой фоторецептор реагирует на изменение интенсивности света, но не на интенсивность саму по себе.

Такой фоторецептор состоит из 64 ячеек (пикселей) и занимает размер 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

1. ↑ Н. Г. Рамбиди, «Биомолекулярные нейросетевые устройства», М.2002

Ссылки

• Е. П. Гребенников, Технологические и оптико-физические характеристики бактериородопсинсодержащих полимерных пленок, 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