DNA ingegnerizzato per creare cavi minuscoli
L'uso di molecole di DNA per assemblare nanocavi per dispositivi nanoelettronici è uno dei primi passi verso l'uso di molecole biologiche come strumento produttivo. Invece di formare componenti elettronici partendo da materiali convenzionali, i partner del progetto hanno sperimentato metodi per sfruttare le proprietà autoassemblanti del DNA. Di per sé il DNA probabilmente non è un buon conduttore di elettricità e i cavi molecolari sono caratterizzati da una capacità limitata di trasporto di cariche elettriche. Gli scienziati presso la Hebrew University di Gerusalemme hanno pertanto rivolto l'attenzione ai derivati del DNA che si possono usare come modelli per la formazione di nanocavi conduttori. Composti da filamenti di polideossiguanosina (poli(dG)) auto-ripiegati di migliaia di tetradi di guanina (dG), i nanocavi G4-DNA offrono le proprietà conduttive desiderate. La guanina, caratteristica tra i costituenti del DNA per il suo basso potenziale di ionizzazione, aveva un ruolo chiave nella conduttività elettrica dei nanocavi G4-DNA. I filamenti di DNA ricchi di guanina sono stati sintetizzati da un complesso a doppia elica di polideossiguanosina (poli(dG)) e polideossicitidilato (poli(dC)). Per separare i filamenti poli(dG) è stato introdotto un nuovo metodo basato sull'uso di filamenti lunghi e continui di poli(dG) attaccati a frammenti corti di poli(dC) come materiale di base. Controllando il piegamento dei filamenti poli(dG) ottenuti, sono stati poi prodotti nanocavi G4-DNA lunghi e uniformi. La natura del tutto innovativa di questo lavoro di ricerca risiede in primo luogo nell'uso del potenziale di autoassemblaggio dei filamenti di DNA. In secondo luogo risiede nella combinazione di tecniche sofisticate per la nano-ingegnerizzazione dei filamenti di DNA e per la microscopia a scansione a effetto tunnel con simulazioni computazionali della stabilità e delle proprietà delle nanostrutture sintetizzate. Di conseguenza, la progettazione di nanocavi mediante derivati del DNA è ora una realtà.
