據(jù)英國《經(jīng)濟學家》11月7日報道,，日本一家水族館曾在幾年前把圣誕樹上披掛的燈泡同一個裝有一條電鰻的水槽相連接，水槽一端的金屬板用來收集電鰻所發(fā)的電,，這些電點亮了燈泡；現(xiàn)在,，美國的一些科學家們據(jù)此獲得靈感,，研發(fā)出了利用生物發(fā)電的電池。相關研究成果發(fā)表在《先進材料》雜志上,。
電鰻體內(nèi)擁有6000多個名叫“電板”的特殊發(fā)電細胞,，發(fā)電潛力達到600伏特，其機制與神經(jīng)細胞類似：有效利用體內(nèi)離子（帶電的粒子）的濃度差,?；瘜W信號到達后引起細胞膜高選擇性通道開放,，導致鈉離子流入，而鉀離子流出,。離子交換升高了細胞膜兩側(cè)的電壓,，這又導致更多的通道開放，帶電粒子源源不斷地流出,。當電鰻位于導電的溶液中（比如水中）時,，帶電粒子的運動就會產(chǎn)生電流。
美國國家標注技術研究所的戴維·拉凡和同事想揭示活體細胞膜和其蛋白質(zhì)的運作機制,。他們通過在人造的原生細胞（protocell）上進行實驗開始了相關研究,。這些人造原生細胞像真正的細胞一樣，被脂肪分子組成的膜包圍,。“漂浮”在膜中的蛋白質(zhì)僅僅讓某些離子通過,。研究人員認為，使用這種系統(tǒng),，他們能夠復制電鰻的發(fā)電機制,。
研究人員將兩個原生細胞融合在一起，這樣,，它們會相互共享一部分細胞膜,。然后，研究人員分別給這兩個細胞添加不同濃度的氯化鉀溶液,。鉀離子和氯離子之間的濃度差會使離子從濃度低的原生細胞流到濃度高的原生細胞,，但是，在這個實驗中,，兩個細胞共享的那部分膜太厚,，阻礙了離子的流動。
接著,，拉凡博士和同事給原生細胞膜植入了一種名叫α-溶血素的蛋白質(zhì),，它可以作為橋梁讓帶正電的鈉離子通過，同時卻又阻止了帶負電的氯離子,。當鈉離子按一個方向流動時,，氯離子則按與之相反的方向流動。為了對產(chǎn)生的電流加以利用,，研究團隊還將原生細胞同一個小電極相連,。
研究人員指出，離子從一個原生細胞穿越到另一個原生細胞可以產(chǎn)生電阻一樣的物質(zhì),，利用這種物質(zhì)制成電極,，就能使電量的供應持續(xù)一定的時間。原生細胞越多,，電池的壽命越長,。拉凡博士估計,，兩個幾厘米寬的原生細胞就可以讓一個便攜式的MP3運行近10小時。（生物谷Bioon.com）
