科學家首次研制成功了一種微型芯片，這種芯片能夠利用為細胞生存提供能量的燃料源進行供能。而這一突破性的進展將能夠使得未來的某一天，我們能夠向病人體內(nèi)直接植入這種芯片，而無需考慮電池消耗的問題(電池哥你怕不怕)。

　　說道細胞的供能原理，我們不得不翻開高中生物課本，尋找有關ATP的章節(jié)。如果記得沒錯的話，我們的細胞存儲有一定量的ATP(三磷酸腺苷)，它在轉(zhuǎn)化為ADP的時候會釋放能量，為細胞活動提供必要的需求。這種新型微芯片就能夠利用這種被稱為納-鉀ATP酶的酶功能。他們在接觸到ATP的時候，會初始ATP分解釋放能量，位于芯片中的酶能夠促使鉀離子和鈉離子(帶有正電荷)穿過特殊的膜，產(chǎn)生電勢能，形成電流，為芯片供電。

　　“這種離子泵，就像是生命系統(tǒng)中的電子器件。”來自哥大的電氣工程師Ken Shepard這樣介紹到。他和同事們將最新的研究發(fā)布在12月7號的《Nature Communications》上。

　　研究人員先從豬腦中提取了這種納-鉀ATP酶，然后將他們嵌入到人造脂肪膜上。最后的芯片能夠在一平方毫米的面積上獲得200萬分子所提供的能量，這一(細胞)密度只有普通哺乳動物神經(jīng)纖維的5%。

　　通過獲取ATP分解的能量，這種離子泵能夠產(chǎn)生78毫伏的電壓，兩塊這種大小的生物細胞芯片能夠為CMOS集成電路提供足夠的電壓。這種電化學能轉(zhuǎn)換的離子泵的轉(zhuǎn)化率在14.9%。

　　通過離子泵，我們能夠建立一個可以驅(qū)動系統(tǒng)的電場。而ATP只存在細胞內(nèi)，而不是血液中，所以這種新系統(tǒng)并不能像常規(guī)的醫(yī)療裝置那樣植入體內(nèi)進行驅(qū)動。

　　不過這種系統(tǒng)能夠被植入到細胞內(nèi)部，目前已經(jīng)有很多納米級的材料用來作為可植入設備的制造，不過他們都是被動驅(qū)動的。我們希望芯片能夠同伙生物材料獲得能量，完成一些計算和決策，然后執(zhí)行一些特殊的功能。

　　未來的研究可能會制作一些具有膜蛋白的電子產(chǎn)品，比如能夠形成嗅覺或者味覺功能的傳感器，我們的功能模塊能夠與不同的功能模塊進行組合，完成一些細胞級別的生物應用。