Электропроводность и полупроводниковые параметры биологических мембран
Автор: Варехов Алексей Григорьевич
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Приборостроение физико-химической биологии
Статья в выпуске: 3 т.26, 2016 года.
Бесплатный доступ
В статье обосновывается туннельная природа трансмембранного тока и суммируются представления о механизмах этого тока. Произведен расчет параметров, характеризующих электропроводность мембран, в частности кинетики электронных переходов, удельной электропроводности, подвижности и концентрации носителей, что целом позволяет рассматривать биологическую мембрану как эквивалентный полупроводник. Материал статьи направлен, в частности, на проблему разработки и исследования биотехнических устройств на основе естественных и синтезированных биологических мембран.
Трансмембранный ток, туннелирование, мембранный полупроводник, полупроводниковые параметры
Короткий адрес: https://sciup.org/14265028
IDR: 14265028
Список литературы Электропроводность и полупроводниковые параметры биологических мембран
- Chance B., Nishimura M. On the mechanism of chlorophyll-cytochrome interaction: the temperature intensitivity of light-induced cytochrome oxidation in chromatidium//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1960. Vol. 46. P. 19-24 DOI: 10.1073/pnas.46.1.19
- De Vault D., Chance B. Studies of photosynthesis using a pulsed laser. I. Temperature dependence of cytochrome oxidation rate in Chromatidium. Evidence of tunneling//Biophys. J. 1966. Vol. 6. P. 825-847. Doi: 10.1016/S0006-3495(66)86698-5.
- Jortner J. Temperature dependent activation energy for electron transfer between biological molecules//J. Chem. Phys. 1976. Vol. 64, no. 12. P. 4860-4867 DOI: 10.1063/1.432142
- Давыдов А.С. Биология и квантовая механика. Киев: Наукова думка, 1979. 296 с.
- Meyburg S., Wrobel G., Stockmann R., Moers J., Ingebrandt S., Offenhäusser A. Single cell recordings with pairs of complementary transistors//Appl. Phys. Lett. 2006. Vol. 89. 013901 DOI: 10.1063/1.2219339
- Dankerl M., Eick S., Hofmann B., Hauf M., Ingebrandt S., Offenhäusser A., Stutzmann M., Garrido J.A. Diamond transistor array for extracellular recording from electrogenic cells//Advanced Functional Materials. 2009. Vol. 19. P. 1-9 DOI: 10.1002/adfm.200900590
- Richardson D.J., Butt J.N., Clarke Th.A. Controlling electron transfer at the microbe-mineral interface//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013. Vol. 110, no. 19. P. 7537-7538 DOI: 10.1073/pnas.1305244110
- Samardak A., Taylor S., Nogaret A., Hollier G., Austin J., Ritchie D.A. Propagation and spatiotemporal summation of electrical pulses in semiconductor nerve fibers//Appl. Phys. Lett. 2007. Vol. 91. 073502. Doi: 10.1063/1.2770773.
- Foerster Th. Zwischenmolekulare energiewanderung und fluoreszenz//Ann. Phys. 1948. B. 2, № 1-2. P. 55-75.
- Dexter D.L. A theory of sensitized luminescence in solids//J. Chem. Phys. 1953. Vol. 21. P. 836-850 DOI: 10.1063/1.1699044
- Marcus R.A., Sutin N. Electron transfers in chemistry and biology//Biochim. et Biophys. Acta. 1985. Vol. 81. P. 265-322 DOI: 10.1016/0304-4173(85)90014-X
- Marcus R.A. On the theory of oxidation-reduction reactions involving electron transfer//J. Chem. Phys. 1956. Vol. 24. P. 966-978 DOI: 10.1063/1.1742723
- Koslowski Th., Burggraf F., Krapf S, Steinbrecher Th., Wittekindt Ch. Recent progress in biological charge transfer: Theory and simulation//BBA. 2012. Vol. 1817, no. 10. P. 1955-1957. 2012.02.025 DOI: 10.1016/j.bbabio
- Hopfield J.J. Electron transfer between biological molecules by thermally activated tunneling//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1974. Vol. 71. P. 3640-3644 DOI: 10.1073/pnas.71.9.3640
- Блюменфельд Л.А. Проблемы биологической физики. М.: Изд. "Наука", 1977. 336 с.
- Елютин П.В., Кривченков В.Д. Квантовая механика с задачами. М.: Изд. "Наука", 1976. 334 c.
- Lumsden C.J., Silverman M., Trainor L.E.H. Quantum mechanical effects in molecule-membrane interacrions//J. Theor. Biol. 1974. Vol. 48. P. 325-343 DOI: 10.1016/S0022-5193(74)80004-4
- Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. М.: Изд. "Наука", 1974. 752 c.
- Hartman Th.E. Electrical conduction in discontinuous thin metal films//J. of Appl. Phys. 1963. V. 34, no. 4. P. 943-947 DOI: 10.1063/1.1729567
- Gray H.B., Winkler J.R. Electron flow through metalloproteins//Review Biochimica et Biophysica Acta. 2010. Vol. 1797. P. 1563-1572. 2010.05.001 DOI: 10.1016/j.bbabio
- Елинсон М.И., Васильев Г.Ф. Автоэлектронная эмиссия/Под ред. Д.В. Зернова. М.: ГИФМЛ, 1958. 272 с.
- Чернавский Д.С., Чернавская Н.М. Белок -машина. Биологические макромолекулярные конструкции. М.: Изд. "Янус-К", 1999. 149 с.
- Поляроны/Под ред. Ю.А.Фирсова. М.: Изд. "Наука" 1975. 423 с.
- Фрелих Г. Теория диэлектриков. М.: ИИЛ, 1960. 249 с.
- Walker G.M., Ramsey J.M. et al. A framework for bioelectronics. Discovery and innovation. Review. 2009. URL: www.nist.gov/pml/div683/upload/bioelectronics_ report.pdf.
Статья научная
