Photoresponsive hydrogel microvalve activated by bacteriorhodopsin proton pumps
Notice bibliographique
Résumé
A light driven microvalve activated by a thin organic photoelectric film that controls the expansion and shrinkage of a pH sensitive HEMA-AA hydrogel actuator is described in this paper. The self-assembled monolayer of oriented bacteriorhodopsin (bR) purple membrane patches are immobilized on a porous bio-functionalized gold (Au) surface using a biotin molecular recognition technique. When exposed to visible light, each bR molecule in the monolayer acts as a simple proton pump which transports hydrogen ions from the cytoplasmic to the extracellular side through a transmembrane ion channel that connects both sides of the membrane. The flow of ions from the photon activated bR changes the pH value of the ionic solution that surrounds the gel microactuator. The chargeable polymeric network undergoes a measureable geometric change when the pH of the ionic solution is shifted to the phase transition point pKa. The fabrication of the thin bR film and photo-responsive hybrid hydrogel are discussed. Preliminary experiments show that the 13nm self-assembled photoelectric layer can generate approximately 1.3mV/(mW·cm2) when exposed to an 18mW, 568nm light source. The photo-voltage produced by the monolayer is believed to be sufficient to change the pH of the surrounding ionic solution from its neutral state and trigger the swelling of the gel. Several design issues that need to be resolved before a fully functional light-driven microvalve can be created are identified and discussed.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».