Биология 5 класс

Микро-сосиски с нано-напылением

Angela Belcher

Когда говорят, что все американские ученые являются понаехавшими китайцами – безбожно врут, не все. Например: Анжела Белчер (Angela Belcher, на фото в центре), профессор Массачусетского технологического университета (г. Кембридж, США) – судя по внешнему виду, относится к европеоидам (хотя половина ее лаборатории – действительно, китайцы и индусы, без единого русского).

Вот какая история произошла с Анжелой году примерно в двухтысячном: шла она как-то по парку, никого не трогала, кушала сосиску в тесте, вдруг – хрясь! ветерок подул! солнышко посветило! – и от неожиданности такой сосиска выпала на землю. Задорнов говорит правду: американцы очень жадные. Поэтому Анжела подняла сосиску (она обвалялась в песке и мелких камешках) и долго раздумывала над нею. Но! Задорнов говорит не всю правду! Те американцы, которые надо – вовсе не тупые; наша Анжела – из числа очень даже острых. Она смотрела на сосиску, обвалявшуюся в песке, не просто так – она думала, что можно попробовать точно так же обвалять вирус в наночастицах. Действительно, чем вирус хуже сосиски? Ничем! Более того, вирус даже лучше! Сосиска собирает на своей поверхности любой песок, а на поверхность вируса можно поставить (путем генной инженерии) такие белки, чтобы они слипались только со строго определенными частицами!

В качестве рабочей лошадки Анжела выбрала бактериофаг М13 (вирус, паразитирующий на кишечной палочке Escherichia coli). Микробиологи любят его за то, что в его ДНК есть «неважный» участок – если вставить в него какой-нибудь совершенно левый ген, то жизнедеятельность вируса из-за этого не нарушится. Кроме того, при определенных условиях М13 начинает строить белковые трубки очень большой длины. Стало быть,

  • в состав капсида (белковой оболочки) вируса М13 можно включить те белки, которые нужны экспериментатору;
  • капсид можно сделать аномально длинным;
  • а затем полученную микро-сосиску можно обвалять в необходимых нано-частицах.

2

Сказано – сделано. Вот, например, работа 2003 года: за счет генной инженерии на поверхность капсида М13 были помещены белки, которые могут слипаться с наночастицами из различных хитрых материалов: ZnS, или CdS, или CoPt, или FePt – на выбор. По окончании слипания Анжела заставляла своих китайцев поджаривать вирусы, при температуре 400-500°С органические вещества (ДНК и белки вируса) сгорали, и получался минеральный нанопроводник. (К сожалению для Анжелы, злые нано-инженеры к тому времени придумали гораздо более простые и дешевые способы получения нано-проводников. Но Анжела не сдавалась.)


3

Следующая её работа (2006 год) – получение ребристого металлического покрытия. В главной роли – все тот же М13, его поверхность все так же притягивает к себе наночастицы кобальта. Если теперь положить много-много таких кобальтированных вирусов в ряд, то получится, как и заказывали, металлическое покрытие, и не гладкое, а высоко-ребристое, т.е. с очень большой поверхностью. Если теперь поместить всё это добро в раствор электролита, то у нас получится готовый анод для батарейки! А поскольку его поверхность очень большая, то мощность такой гипотетической батареи будет очень даже высокой.

В 2009 году Анжела сумела сделать для своей батарейки и катод! Счастье-то какое – нано-механизмам будущего будет, где брать энергию! Проблемка здесь только одна, очень маленькая и всё та же самая: для механизмов настоящего – увы и еще раз увы – существуют гораздо более простые и эффективные батарейки. И хотя Анжела пишет, что «получение (вирусной) батареи обходится значительно дешевле, и, в отличие от обычных аккумуляторов, не требует использования токсичных химических веществ – все процессы идут в водной среде при комнатной температуре», но после таких слов она ставит точку и, как честная девушка, молчит. Бессердечные журналисты трактуют это молчание как «о возможной коммерциализации не сообщается». Хищные инженеры, не поворачивая головы, усмехаются в усы.

Любой другой биолог давно бы уже сломался и сдался в неравной борьбе с полчищем злобных инженеров – но только не наша Анжела. Как ей пришла в голову гениальная мысль №2 – не знаю, врать не буду (достаточно того, что я наврал насчет гениальной мысли №1 [по-моему, вышло неплохо]). Но суть мысли №2 понятна: а чего это мы воюем с нано-инженерами на их, нано-инженерной, территории? Давайте перенесем боевые действия к нам, в биологию! – И Анжела со своими китайцами стала моделировать фотосинтез. Тут дела пошли проще, обычных трех лет ждать не пришлось: в апреле 2010 года группа Белчер сообщила о реализации в лаборатории процесса фотолиза воды.


4

Техпроцесс: берется все тот же генно-модифицированный М13, облепляется цинк-порфиринами для улавливания света и частицами оксида иридия для разложения воды – и всё, дело готово! Правда, фотолиз пошел немножечко не в ту сторону – в лаборатории Белчер выделяется кислород (а водород, по-видимому, остается в виде протонов в растворе). – Кислород-то нам до смерти не нужен. Его, слава богу, в атмосфере целых 20% – так что, как всегда, Анжела обломилась. Она, конечно, пытается сделать хорошую мину при плохой игре: «Пока мы сосредоточили своё внимание на той части процесса расщепления воды, где выделяется свободный кислород» – но таким заявлениям я не верю, уж извините.

Но дальше она пишет «возможно, уже в течение ближайших двух лет нам удастся создать прототип устройства, которое сможет полностью осуществить весь процесс расщепления воды на кислород и свободный водород» – и здесь мое нефтегазоносное сердце немножечко ёкает. Немножечко – потому что понятно: эффективность фотосинтеза невелика, нефть и газ – это миллионы лет фотосинтеза, так что наша русская труба пока еще остается вне энергетической конкуренции (а следовательно, школьным учителям хоть тышшу, а платить пока что будут). А ёкает – потому что мне бы очень хотелось написать такую же дурашливую статейку про какого-нибудь русского ученого. Наверняка в Москве водятся профессора ничуть не хуже Анжелы Белчер (а в Пензе – так и гораздо лучше её!) Только почему про них ничего не слышно в интернетах?







Ещё можно почитать

Полный список новостей

Чуть более серьезная статья о работах Анжелы Белчер

Обратная связь

 Оцените новость





Результаты

Гостевая
На главную

© Д.В.Поздняков, 2009-2016
E-mail: pozzdd@yandex.ru