Ученые предлагают использовать ДНК в качестве нанопроводов
31 января 2011 года
Ученым удалось показать, что отрезки ДНК длиной всего 34 нанометра являются хорошими проводниками электрического тока, что может быть использовано при создании молекулярных электронных устройств, сообщается в статье исследователей, опубликованной в журнале Nature Chemistry в воскресенье.
По словам профессора Жаклин Бартон (Jacqueline Barton) из Калифорнийского технологического института в Пасадене, США, ведущего автора публикации, нанопровода из ДНК по своим электрофизическим характеристикам удовлетворяют сразу нескольким критериям, необходимым для их практического использования. Кроме того, их легко получить и "встроить" в уже созданную архитектуру молекулярного электронного устройства.
В своем эксперименте ученые использовали массив вертикально ориентированных цепочек ДНК длиной в 100 нуклеотидов (букв), закрепленных на плоской золотой пластинке с помощью специального химического соединения. Свободный конец каждого из отрезков был снабжен молекулой-красителем, светящимся ярким синим цветом при протекании через него электрического тока.
Опустив полученную конструкцию в раствор электролита и приложив небольшое электрическое напряжение, ученые наблюдали синее свечение, подтверждающее протекание электричества через ДНК-нанопровода.
При этом такие нарушения в двойной спирали ДНК, как частичный разрыв цепочки фосфатных связей, не приводят к снижению электропроводности, тогда как нарушение последовательности азотистых оснований, составляющих основу каждого нуклеотида молекулы, приводят к резкому падению проводимости.
Бартон признает, что ДНК-нанопровода являются весьма деликатными компонентами молекулярных устройств, а их электропроводность может быть легко нарушена внешними воздействиями. Тем не менее, особые условия, в которых ДНК сохраняет свои свойства электронного проводника, могут быть легко соблюдены, если подобные нанопровода будут использоваться в электронных биологических сенсорных устройствах для обнаружения тех или иных веществ.
"ДНК можно расценивать как продолжение золотого электрода, сенсора длиной 34 нанометра, который идеально подходит для проведения анализа в физиологических условиях", - пишут авторы в своей статье.