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イイね!
2016年06月07日

シビレエイで発電する、驚きの発電システム

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1606/03/news057.html
より



シビレエイは通常時、細胞膜に存在するイオンポンプ(エネルギーを使い、イオンの能動輸送を行う膜タンパク質の総称。作用結果として細胞内外にイオン濃度勾配が発生する)がATPのエネルギーを使って、細胞内外でイオン差(電位差)を生じさせている。ここで、神経線維の末端から放出された神経伝達物質のアセチルコリンが細胞膜に存在するイオンチャネル(細胞内外のイオン濃度勾配によって、受動的にイオンを通過させる膜タンパク質の総称)を刺激。これにより細胞外にあるナトリウムイオン(NA+)が一気に細胞内に流入し、電流が発生するという仕組みだ(図2)。





 電気器官では、イオンポンプとイオンチャネルが細胞膜に多数集積することによって電流密度が増加する。さらに、細胞の直列積層により電圧を稼いで高出力発電が可能になっている。こうした「大規模集積構造」は天然にしか存在しないものだと理研は述べる。

 共同研究グループでは、田中氏らがこれまで研究してきた「細胞・組織機能のマイクロ流体デバイスへの実装技術」を応用することで、シビレエイの電気器官における高効率なATP発電システムが実現できると考えた。具体的には、シリンジ針を代替神経系に見立て、電気器官にシリンジ針を通し、それを押す圧力を利用し、アセチルコリンを器官全体に行き渡らせ刺激する方法を試みたという(図3)。



つづき↓↓↓
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Posted at 2016/06/07 08:54:19

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