Бактеріородопсинмісні плівки
Бактеріородопсинмісні плівки — наноплівки, отримані із використанням пурпурових мембран галобактерій (Halobacterium Halobium), які містять бактеріородопсин. Використовуюся як компонент у біомолекулярній електроніці, біокомп'ютингу.
Молекула бактеріородопсину функціонує у ступеневому тензорно-солітонному режимі[1]. Образом цього процесу є функціонування роторного механізму. Відповідно, у математичній формі бактеріородопсинові плівки, які застосовуються для відтворення перцептрону, повинні представлятися ансамблями таких молекул для випадку біокомп'ютингу як коректно поставлена задача.
Основним завданням при виготовленні бактеріородопсинмісних плівок є орієнтація мембран, що містять бактеріородопсин між гідрофільними та гідрофобними середовищами, наприклад, між водою та повітрям, як це буває в природі. Як правило, для поліпшення характеристик бактеріородопсинмісних плівок використовується кілька шарів, які висушуються в певних умовах. У 1994 році команда російських вчених уперше у світі отримала плівки з бактеріородопсином. Головний результат досягнення — орієнтування пурпурових мембран, які містять бактеріородопсин у гідрофобних та гідрофільних середовищах[2].
В даний час такі плівки використовуються в основному для досліджень та експериментів у лабораторних умовах. Однією з причин є порівняно невеликий термін їхньої експлуатації, який коливається від декількох днів до одного року[3].
Найкращі показники досягаються під час виготовлення плівок на основі желатину. Це дозволяє досягти високої концентрації бактеріородопсину (до 50%), уникнути агрегації фрагментів мембран та руйнування білка бактеріородопсину в процесі виготовлення. Вбудовані в желатинову матрицю фрагменти пурпурових мембран довговічні (біля годин) і стійкі до впливу багатьох факторів як при виготовленні, так і в процесі експлуатації (коливання температури, інтенсивна дія світлом за допомогою лазера)[4].
На основі технології виробництва бактеріородопсинмісних плівок вченими було сконструйовано фоторецептор зі структурою / бактеріородопсин / електроліт. Як правило, при функціонуванні на електрод / бактеріородопсин подається напруга від 0 до -0,7 В. Такий фоторецептор реагує на зміну інтенсивності світла, але не на інтенсивність саму по собі.
Фоторецептор складається з 64 осередків (пікселів) і має розміри 2,5×2,5 мм. Щоб відобразити образи, що виникають на такому фоторецепторі, слабкий струм від елементів (3-10 нА) посилюється в напрузі від 1 до 10 В і подається на світловипромінюючі діоди.
- ↑ Н.Н.Брушинская, А.Т.Фоменко - Тензорный анализ, 1986.
- ↑ 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.
- ↑ Хайслер Ф. ., Пилюгина Е. С., Червинский С. Д., Самусев А. К., Липовский А. А.// ГКР спектросокпия молекул бактериодопсина, адсорбированных на серебряные наноостровковые плёнки Архівовано лютий 16, 2015 на сайті Wayback Machine.. - Статья. - Журнал Научно-технический вестник. - Выпуск 5(93)
- ↑ Н. Г. Рамбиди, «Биомолекулярные нейросетевые устройства», М.2002