微生物的導電功能再獲力證

    十年前，馬薩諸塞大學阿姆赫斯特分校的微生物學家德里克·萊吾利和他的同事曾提出，一種名為“地桿菌屬（Geobacter）”的微生物能夠產生細微的電流導線（即微生物納米導線），但這一科學假設長期以來陷入爭論和質疑之中。現在，新的成像技術為該假設提供了比以往任何時候都強的證據。

    萊吾利團隊在最新一期的《自然·納米科技》雜志上報告稱，他們用靜電驅動顯微鏡（EFM）證明，電荷確實會沿著微生物的納米導線蔓延，正如電子能在高導電性人工材料碳納米管中流動一樣。

    EFM是用來展示電子如何在材料中運動的。馬塞諸塞大學物理學家尼克希爾·馬爾萬科、斯貝爾·愛貝瑞·耀歆和馬克·托米尼與萊吾利合作得出了這一發(fā)現?！爱斘覀儗㈦娮幼⑷氲轿⑸锛{米線的一個點，整個燈絲被點燃了，因為電子沿著納米導線在傳播和蔓延?！瘪R爾萬科說。

    現在在太平洋西北國家實驗室工作的耀歆補充說：“這種現象與你在碳納米管或者其他高導電性納米合成材料中看到的相同，連電荷的密度都可以與之媲美。這是EFM成像技術第一次應用在生物蛋白質學科上。”

    據介紹，地桿菌屬納米導線是一種蛋白質絲狀物，它能夠像金屬狀復合物導線一樣傳遞電子，但這個假設始終受到質疑?！斑@種物質的導電性在不同的溫度和酸堿度的變化中都能被清晰地看到，但是仍然有很多生物學家對此表示質疑?！睋锢韺W家組織網10月20日（北京時間）報道，為了增加對假設的支持，萊吾利的實驗室調整了納米導線的結構，移除了芳香族氨基酸，反而受到了更多的質疑。但是EFM最終不負眾望，提供了關鍵證據。

    萊吾利說：“納米導線能讓地桿菌屬在土地中的鋼鐵或其他材料中生存，能極大地改變土壤的化學組成，在環(huán)境凈化中扮演非常重要的角色。納米導線是地桿菌屬微生物的關鍵組成部分，這種微生物在適應微生物傳感器和生物計算機設備中，具有與眾不同的能力?！?/P>

    托米尼說：“這個發(fā)現為蛋白質層面的納米電子學提供了全新的發(fā)展機會。”

    萊吾利和同事的微生物納米導線，是一種潛在的綠色電子部件，用全新的無毒材料制成。目前正在開發(fā)的一個應用是，將地桿菌屬微生物放到電導體中來探測環(huán)境污染物。另一個則是研發(fā)基于這種微生物的微生物計算機。