Новая техника работы с молекулами ДНК
 Структурная схема молекулы ДНК. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Не так давно ученые обнаружили, что одиночные молекулы ДНК могут использоваться в качестве крепежа для соединения металлических контактов (электродов) и органических полупроводников в микроскопических электронных устройствах. Столь неожиданное открытие пророчит массу новых применений для молекул ДНК и органических материалов в принципе. Но для реализации первых устройств на практике требовалась разработка достаточно простой повторяемой методики, позволяющей фиксировать единичные молекулы ДНК на различных поверхностях, а также растягивать эти молекулы до необходимых длин.
Новая методика, предложенная специалистами из Стенфордского Университета (Stanford University, США), подразумевает практическое использование синтетической структуры «ДНК – органическая молекулы – ДНК» для создания устройств типа «металлический электрод – органическая составляющая – металлический электрод» миниатюрных размеров за счет последующей металлизации ДНК структуры.
Для фиксации отдельных ДНК молекул на поверхности устройств применялась методика на основе пары биотин-стрептавидина. В первую очередь к структуре поверхности добавлялась функциональная группа амина -NH2; в результате реакции амина с N-гидроксисукцинимидом (N-hydroxysuccinimide, NHS) появлялись цепи синтетического полимера полиэтилен гликоля (polyethylene glycol, PEG) с окончаниями из биотина. Далее для окончательного формирования связи с ДНК-молекулой применялся стрептавидин.
Помимо этого, учеными была разработана методика контроля над длиной отдельных молекул ДНК на поверхности. Ими была предложена технология, позволяющая растягивать «контакты» из ДНК-молекул до необходимых длин.
По мнению научной группы, их открытие представляет собой решающий шаг от простых исследований электронных свойств органических молекул к созданию на их основе крупномасштабных наноэлектронных компонент, своего рода связующее звено между отдельными давно известными компонентами. Кроме того, техника могла бы использоваться для изучения единичных молекул ДНК, а также особенностей их вращения. Способность закрепить единственную ДНК-цепочку на некой поверхности позволит заняться изучением ее реакции с определенными белками на микроуровне.
Воодушевленная первыми столь успешными результатами, группа продолжает работу по развитию технологий металлизации молекул ДНК, закрепленных с двух концов. Более подробные результаты работы приведены в статье, опубликованной в журнале ACS Nano.
Также по теме:
Источники: