Materialwissenschaftler haben einen biologisch kompatiblen Transistor entwickelt, der einen regulierbaren Fluss von Protonen ermöglicht. Das Gerät könnte in Zukunft eine bessere Schnittstelle zwischen elektrischen Nanobauteilen und lebenden Systemen zur Verfügung stellen, hoffen die Forscher um Marco Rolandi an der University of Washington. Viele biologische Vorgänge basieren auf Protonenkonzentrationen, beispielsweise die Funktion von Ionenkanälen in Zellmembranen. Diese könnte der neue Transistor messen oder sogar steuern.

In Rolandis Erfindung wandern die Protonen zwischen den beiden Kontakten entlang einer Brücke aus dem Biopolymer Chitosan, an dem Wassermoleküle binden. Legt man eine Spannung an den Eingang des Transistors an, bilden die Wassermoleküle eine Kette und Protonen werden von Molekül zu Molekül weitergegeben. So entsteht eine Spannung zwischen den beiden Kontakten.

Herkömmliche Transistoren sind elektrische Bauteile, mit denen man einen Elektronenfluss, also Strom, zwischen zwei Kontakten über eine angelegte Spannung steuert. Analog dazu konnten Rolandi und seine Kollegen die Stärke des Protonenstroms direkt verändern und auch nahezu vollständig ausschalten. Je negativer die Spannung, desto größer war der Protonenfluss und umgekehrt.

Anwendungsreif ist der Transistor jedoch noch nicht, da das Modell Silizium enthält, das sich nicht mit lebenden Systemen verträgt. (bw)