在我們的牢房周圍可能發(fā)現(xiàn)了隱藏的能量源

我們的細胞可能真的會波動電流，作為隱藏的電源，幫助運輸物質，甚至參與身體的交流。

休斯頓大學和美國羅格斯大學的研究人員認為，包圍我們細胞的脂肪膜產生的微小漣漪可能產生足夠的電壓，作為某些生物過程的直接能量來源。

波動本身已經發(fā)生過廣泛研究并且已知由嵌入蛋白的活性和三磷酸腺苷（ATP）的分解驅動，ATP是細胞內能量運輸?shù)闹饕绞健?/p>

這項新研究為膜顫動足夠強烈且結構足夠結構化，能夠產生細胞可用于某些重要任務的電荷提供了理論支持。

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“細胞不是被動系統(tǒng)——它們由蛋白質活性和ATP消耗等內部主動過程驅動?！?a>寫研究人員發(fā)表的論文中。

“我們證明，這些主動波動與柔電的普遍機電特性結合，可以產生跨膜電壓，甚至驅動離子傳輸?！?/p>

理解新模型的關鍵是柔電，本質上描述了材料中不同應變點之間產生電壓的手段。

細胞膜因熱量隨機波動而不斷彎曲。理論上，這種方式產生的電壓在平衡環(huán)境中應當相互抵消，使其作為動力來源無用。

研究人員推斷細胞并非嚴格平衡，細胞內的活動不斷運轉以維持我們的生命。是否足以將脂質膜轉化為發(fā)動機，需要進行一些詳細的公式化。

根據(jù)研究人員的計算，柔電效應可能在細胞內外產生電差：高達90毫伏，這足以讓神經元發(fā)放電。

產生的電壓有助于離子的運動，離子是受電流和化學物質流動控制的帶電原子。

膜的波動可能足以影響肌肉運動和感覺信號等生物作。團隊估計電荷以毫秒尺度出現(xiàn)，符合信號在神經細胞中波動的時間。

“我們的結果表明，活性可以顯著放大跨膜電壓和極化，暗示了活細胞中能量收集和定向離子運輸?shù)奈锢頇C制?！?a>寫研究人員。

這些發(fā)現(xiàn)也可能跨越細胞群，有助于解釋細胞膜如何協(xié)調產生更大規(guī)模的效應和組織。未來的研究現(xiàn)在可以驗證這些在體內是否如預期般運作。

這些發(fā)現(xiàn)可能具有超越活體組織的啟示：研究人員提出了利用這些發(fā)電技術來指導設計人工智能網絡以及基于自然的合成材料。

“研究神經元網絡中的機電動力學，可能連接分子柔電與復雜信息處理，這對理解大腦功能和發(fā)現(xiàn)仿生計算材料具有重要意義。”寫研究人員。

該研究已發(fā)表于PNAS Nexus.

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