MIT科学家使用病毒制作锂电池,探测癌细胞……不用谈论病毒颜色变化量子比特
它不仅能使人生病,还能用于电池吗
我没有看错。他们研究病毒作为生物材料能做什嚒
他不仅用电池,还用病毒追踪癌细胞,制作触摸屏元件,制造化学气体。
病毒电池
自然是一种纳米级的材料,就像鲍鱼壳一样。基因水平控制的蛋白质,创造出精巧的结构。
令MIT的生物工学教授Angela Belcher着迷。如果我们让电池这样的非生物结构具有基因控制能力,会发生什么
(Angela Belcher、我是生物工程学系的科长。生物工程是材料科学。工程学教授
对自然界进程的理解和利用,设计的启发,能源,环境,尝试设计用于医疗的材料和装置。
她选择了M13噬菌体,这是一种像香烟一样长的病毒,在细菌中自我增殖。
首先,需要人为的选择进化。
Belcher简单编辑M13噬菌体DNA后,病毒表达的蛋白质发生了变化,各自的蛋白质可以吸附不同的素材。
让病毒暴露在她想要的材料上。在某个特定基因上发生突变的病毒会吸附在材料上。因此,Belcher筛选出了能够吸附该材料的病毒样品。
然后利用病毒的强大繁殖能力,将所选的样本感染细菌,使其自我复制,制作数百万个拷贝
它吸附了数百万具有相同性质的病毒的物质,这就是电池的原料。让病毒的一部分吸碳纳米管一部分病毒吸附别的物质成为电极材料
病毒本身增殖进化,细胞框架也会一点点进化,成为更好的细胞。
这个技术可以扩展到周期表的任何元素,寻找与之相应的DNA序列就可以了。现在,Belcher制造出各种各样的病毒,与150种以上的不同的材料一起被使用。
通过基因编辑和筛选,病毒可以吸引氧化钴或磷酸铁。用这种方法,我们可以制作磷酸铁锂、钴酸锂两种电池。
用病毒制作电池的好处是什么
[约翰·霍普金斯大学][应用物理实验室]高级电池研究人员Konstantinos Gerasopoulos说:
使用像病毒一样的生物材料的优点是已经以“纳米”的形式存在了
作为一种应用的可能性,有使用病毒的电极结构的有序化。这样可以缩短离子通过电极的路径,提高电池充电和放电的速度。
目前,Belcher的电极基本上是随机的结构,她和她的同事正在试图排列病毒的排列。
病毒电池的性能已经超过了传统技术
Belcher病毒组装的最大优点被认为是环保。传统的电极制造需要有毒的化学物质和高温,我们需要的只是电极,室温的水和基因操作病毒
还有一篇关于如何将这项技术商用化的论文。但是有一些问题,一个很大的课题是使用大量的病毒材料达到生物分子的水平
使用病毒做其他事情
除了病毒电池之外,Belcher还设立了两家使用病毒做其他事情的公司。
第一个是使用病毒制作触摸屏用的电子部件,第一个是利用病毒将二氧化碳转化为乙烯的过程
她正与MIT团队合作使用病毒组装技术制造纳米颗粒
这种纳米颗粒可以追踪极小的癌细胞,在医生的检查中几乎没有发现,但对癌症的早期发现有很大的效果
科学家们的病毒的未来形象不是一个
Belcher我梦想着有一天能乘坐病毒驱动的车。在癌症的情况下,科学家们希望病毒制造的纳米颗粒能用生物材料武装起来,有助于杀死癌细胞。
听到这个奇怪的病毒,你是怎么想的
参考链接:https://www.wired.com/story/the-next-generation-of-batteries-could-be-built-by-viruses/
要说更想知道的话,看也是ted的Belcher:https://www.ted.com/talks/angela_Belcher_using_nature_to_grow_batterieslanguage = zh—cn# t67253。
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