Nanourządzenia przyszłości oparte na DNA
Od milionów lat DNA jest odpowiedzialne za przechowywanie informacji genetycznych we wszystkich żywych stworzeniach. Międzynarodowe konsorcjum siedmiu uniwersytetów i ośrodków badawczych poszukiwało możliwości wykorzystania tej makrocząsteczki łańcuchowej w nowym kontekście. Oddzielone od biologicznego źródła pochodzenia sztuczne podwójne helisy DNA zostały zmodyfikowane w taki sposób, że mogły posłużyć jako podstawowe elementy konstrukcyjne w samoorganizujących się molekularnych układach nanoelektronicznych. Wyniki projektu DNA BASED NANOWIRES, którego ambitnym celem było rozpoznanie nowych dróg w inżynierii biosyntetycznej nanodrutów, otwierają wyjątkową perspektywę miniaturyzacji opartej na urządzeniach nanoelektronicznych. Prace nie ograniczały się do wykorzystania zdolności DNA do rozpoznawania sekwencji komplementarnych, stanowiących o potencjale samoformowania pochodnych DNA. Uczestnicy projektu z Hebrajskiego Uniwersytetu Jerozolimy skupili się na pozornie sprzecznych wynikach dotyczących zdolności DNA do przenoszenia ładunków elektrycznych. W związku z tym opracowano eksperymentalną metodę, która umożliwiła pomiar prądu elektrycznego płynącego przez cząsteczki DNA, a co więcej, pozwoliła uzyskać odtwarzalne wyniki rozmaitych próbek. Konkretniej rzecz ujmując, mierzony był prąd przepływający przez dwuniciowe cząsteczki (ds)DNA osadzone w samoformującej się warstwie monomolekularnej jednoniciowych cząstek (ss)DNA, a chemicznie przymocowane do metalowego podłoża po obu końcach. Za pomocą przewodzącego mikroskopu sił atomowych stwierdzono, że prąd przepływający przez cząsteczki dsDNA ma natężenie 220 nanoamperów przy napięciu 2 woltów. Ten wynik potwierdził zdolność cząsteczek dsDNA do przenoszenia ładunków elektrycznych w kontrolowanych warunkach, a także dowiódł skuteczności ssDNA jako warstwy izolacyjnej. Niemniej jednak badacze zajęli się nowym typem cząsteczek opartych na DNA, G4-DNA, ponieważ cząsteczki dsDNA okazały się bardzo wrażliwe na warunki otoczenia.
