Японские исследователи сумели в буквальном смысле запрячь бактерии в хомут, заставив их вращать вал крошечного моторчика — словно лошадей, приводящих в действие средневековый насос.

Юичи Хиратсука (Yuichi Hiratsuka) и его коллеги из японского Национального института индустрии и технологий воспользовались одними из самых «скоростных» бактерий — Mycoplasma mobile, которые способны передвигаться со скоростью до 1,8 см в час. Если учесть, что длина бактерии имеет порядок в 1 микрон, получается вовсе неплохо: за час она покрывает около 18 тыс. своих размеров, что для человека среднего роста составит больше 30 км.

Исследователи построили микроскопическую круговую дорожку из белков, в центре которой закрепили 20-микронный кварцевый ротор, а сами бактерии покрыли биотином, который помогал им лучше удерживаться «на трассе». Дружно взявшись за ротор, микробы начали вращать его со скоростью от 1,5 до 2,6 оборотов в минуту. На одном кремниевом чипе исследователи сумели разместить 20 тысяч шестиугольных роторов, приводимых в движение бактериями.

Вращающий момент нового двигателя — в 10 тысяч раз меньше, чем у самых миниатюрных электромоторов, существующих сегодня. Но, по словам авторов работы, эту проблему можно легко преодолеть, увеличив число запряженных в ротор микробов с нескольких штук до сотен. Зато, в отличие от существующих искусственных микроскопических двигателей, новый мотор спокойно работает во влажной среде и не требует электропитания: бактериям достаточно скармливать глюкозу.

Такие моторы могут приводить в движение микромеханизмы, к примеру, микроскопические жидкостные насосы «лабораторий на чипе», или даже вращать микрогенераторы для выработки тока. В будущем, для устранения малейших сомнений в биологической безопасности устройства, японские ученые намерены создать подобный мотор не из живых, а из мертвых бактерий-«призраков», из которых будет удалено все лишнее, помимо движущего механизма и энергопреобразующего аппарата.

«Коммерческая биотехнология»