Würmer verwandeln Sie Metall in Halbleitern

Würmer sind im Garten nützlich und gut für Fisch Köder, aber eines ihrer Talente ist verborgen geblieben – bis jetzt. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Würmer winzige Halbleiter herstellen können.

Am Kings College in London gefüttert Forscher einen gewöhnliche rote Wurm, Lumbricus Rubellus, Boden geschnürt mit Metallen. Der Wurm erzeugt Quantenpunkte, Nanogrösse Halbleiter, die in der Bildgebung, LED-Technologien und Solarzellen verwendet werden. Das Experiment wurde in der 23. Dezember Ausgabe der Zeitschrift Nature Nanotechnology veröffentlicht.

Die Würmer erstellt dieser elektronischen Komponenten aufgrund ihrer Fähigkeit, ihre Körpergewebe entgiften. Wenn Würmer die Metalle einnehmen, shuttle Proteine in ihrem Körper diese "Toxine" zum Gewebe Chloragogen Zellen, die ähnlich wie eine Leber bei Säugetieren genannt. Im Falle von Kadmium genannt ein Molekül Metallothionein legt darauf, es wegzunehmen. Durch mehrere chemische Schritte der Wurm trennt die Metalle von organischen Molekülen, die sie hängen an und speichert sie in kleinen Hohlräumen seinen Körper, aber nicht für immer: was giftige Metalle Wurm frisst schließlich ausgeschieden werden.

Squirmy Halbleiterfabriken

Im Experiment versetzt die Wissenschaftler Boden mit Cadmium Chlorid und Natrium Tellurit (Natrium, Telluride und Sauerstoff). Die Fähigkeit von Würmern, Kadmium zu verarbeiten ist bekannt, aber es war nicht klar, was sie mit Tellur in der Natrium-Tellurit tun würden.

Die Würmer am Ende winzige Partikel von Cadmium-Tellurid, eine kristalline Substanz, die auch ein Halbleiter ist. Diese winzigen Partikel — Quantenpunkte genannt – wurden dann die Würmer Gewebe entnommen. Die Punkte selbst sind nur Nanometer auf. [Verdreht Physik: 7 kniffligen Ergebnisse]

In biologische Bildgebung sind Quantenpunkte anstelle Farbstoffe verwendet, weil sie "optimiert werden können" um bei bestimmten Wellenlängen zu glühen. Cadmium-Tellurid-Punkte leuchten beispielsweise grün wenn mit blauem Licht getroffen. Die Forscher die Punkte an tierische Zellen getestet und fand sie gearbeitet, sowie diejenigen, die in Laboratorien erstellt.

Der Erfolg bedeutet nicht, dass Tausende von Würmern für die Punkt-Herstellung, geopfert werden, sagte Co-Autor Mark Green, ein Leser in der Nanotechnologie bei Königs College.

"Das interessante ist, dass die Halbleiter-Quantenpunkte, die Licht aussenden, in ein lebendes Tier gemacht wurden," sagte er Livescience per e-Mail. "Das Ziel der Arbeit war nicht zu kommen mit einem neuen synthetischen Verfahren der Punkte, die besser sind als Bank-synthetisierten Materialien machen, sondern nur um zu sehen ob wir Festkörperchemie in ein lebendes Tier tun könnte – und es scheint, wir können!"

Dotty Idee

Green sagte, dass ihm die Idee kam einige Jahre zurück, als er eine Universität Oxford Post-Doktorand war. Er hörte ein Dozent beachten Sie, dass Tiere bestimmter Proteine giftige Metalle wie Cadmium loszuwerden. Grün erkannte, dass er etwas ähnliches Cadmium-Tellurid-Quantenpunkte in Labor, sans Würmer zu tun.

Er fragte mich, ob einige zusätzliche chemische Würmer zu eigenen Cadmium Tellurid Quantenpunkte ankurbeln könnte.

"Das große Problem," sagte er, "war, dass ich genug Biologie wusste, und ich sah sofort, dass versucht, die Punkte aus einem Tier ein Problem sein würde."

So grün ad acta die Idee für ein paar Jahre gelegt, bis er Stephen Stürzenbaum, der Erstautor des Papiers traf. Stürzenbaum sagte Green, er wusste genau, wo Cadmium gegeben nach Worms ging: um die entgiftende Chloragogen Zellen. Seit das Cadmium – und somit den nanoskaligen Punkten – dort landen würde, wäre es relativ einfach, sie aus der Wurm.

Also versuchte sie es. Es funktionierte.

"Wir waren sehr überrascht, nicht wirklich erwarten, dass es zu leicht, arbeiten", sagte Green.

Die Quantenpunkte Green und sein Team gemacht sind nicht ganz die Qualität der Laborbank Versionen. Das kann sich ändern, aber. "Wir würden gerne glauben, wir spielen, um mit einigen der Chemie und besser machen können", sagte Green.

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