Nanoelektronika oparta na DNA
Projekt DNA BASED NANOWIRES (nanodruty oparte na DNA), obejmujący międzynarodowe konsorcjum siedmiu uniwersytetów i centrów badawczych, został sfinansowany w ramach Piątego Programu Ramowego w celu poszukiwania alternatywy dla mikroelektroniki opartej na krzemie. DNA i jego pochodne umożliwiają gęste pakowanie ogromnych ilości informacji i, co ważniejsze, można je dokładnie zsyntetyzować, a także manipulować nimi. Ostatecznym celem partnerów projektu prowadzonego przez Uniwersytet w Tel Awiwie było opracowanie opartych na DNA przewodzących nanodrutów przeznaczonych do użytku w urządzeniach nanoelektronicznych. DNA samo w sobie nie jest prawdopodobnie dobrym przewodnikiem, a drut molekularny charakteryzuje się ograniczoną zdolnością do przenoszenia ładunków elektrycznych. Jednak struktury oparte na DNA, takie jak G4-DNA, mogą charakteryzować się pożądanymi właściwościami przewodzącymi. G4-DNA jest wysoce stabilną cząsteczką DNA składającą się z kolejnych płaskich układów czterech zasad guaninowych (dG) połączonych łańcuchami poli-dG i stabilizowanych jonami metali. Doświadczalne i teoretyczne grupy badawcze z Uniwersytetu w Tel Awiwie osiągnęły sukces, wytwarzając nowoczesny nanodrut G4-DNA, który wykazywał zachęcające właściwości przewodzenia przy zachowaniu cech rozpoznawania i specyficznej struktury. Za pomocą zaproponowanej metody syntezowania w skali jeden do jednego podwójnego helikalnego kompleksu dwóch nici: polideoksyguanylanowej (poli(dG)) i polideoksycytydylanowej (poli(dC)) uzyskano jednorodny polimer o dużej zawartości guaniny. Guanina, charakteryzująca się najniższym potencjałem jonizacji z zasad DNA, ułatwiała przenoszenie ładunku elektrycznego i dzięki niej polimer był dobrym kandydatem do zastosowania w nanoelektronice. Udostępniono publicznie szczegółowy opis syntezy enzymatycznej cząsteczek poli(dG)-poli(dC) o kontrolowanej jakości i długości od setek nanometrów do mikrometrów. Artykuł opublikowany w recenzowanym magazynie „Nucleic Acids Research” jest ogólnie dostępny.
