Российские ученые металлизировали молекулу ДНК

Международная группа ученых из России (включая команду Московского физико-технического института) и Израиля создала серебряные нанопроволоки на основе генетического материала. Тем самым они добились электрической проводимости молекул ДНК, что позволит создать новое поколение электронных схем и приборов. Результаты этого исследования опубликованы в журнале Advanced Materials и помещены на обложку издания.

 

МФТИМФТИ

 

На сегодняшний день миниатюризация и усовершенствование электронных и оптических устройств является важной задачей, решение которой ученые видят в переходе на молекулярную электронику путем создания эффективных наноэлементов. Благодаря своей структуре и способности к самоорганизации, для этих целей могли бы отлично подойти молекулы ДНК.

 

ДНК представляет интерес не только как хранилище генетической информации, авторы статьи ранее обнаружили интересные свойства этой молекулы. Во-первых, она способна проявлять сверхпроводящие свойства, если ее поместить между двумя сверхпроводниками. Во-вторых, молекулы ДНК способны самостоятельно осуществлять транспорт заряда, однако, эффективность зависит от подложки, на которую они нанесены. Перенос заряда через ДНК может быть усилен за счет расположения атомов металлов вдоль цепи, но добиться равномерного покрытия сложно, и оставшиеся неметаллизированные фрагменты ДНК ухудшают способность проводить электричество.

 

«Если бы молекулы ДНК проводили электрический заряд, то сделать новое поколение электронных схем и электрических устройств было бы легко. Тем не менее, их проводимость в некоторых случаях очень низкая. Мы обнаружили, что ДНК, состоящая из гуанин-цитозиновых пар(ГЦ-ДНК), может взаимодействовать с наночастицами серебра и «забирать» себе атомы этого металла. Таким образом происходит ее металлизация», - прокомментировал руководитель лаборатории медицинских нанотехнологий ФНКЦ ФХМ и преподаватель кафедры молекулярной и трансляционной медицины МФТИ Дмитрий Клинов.

 

металлизация молекулы ДНКметаллизация молекулы ДНК

Распределение нанокластеров серебра вдоль цепи ДНК за счет диффузии

 

Процесс металлизации длится 2-3 дня, сообщает пресс-служба МФТИ: ГЦ-ДНК просто добавляют к раствору серебряных наночастиц, покрытых олигонуклеотидами. В результате такой процедуры ДНК равномерно покрывается атомами серебра. Полученную молекулу ученые называют Э-ДНК («Э» — электрическая). Э-ДНК становится более жесткой и устойчивой к механическим деформациям. Кроме того, ее невозможно разрушить ферментами, специфичными к исходной молекуле.

 

«Поскольку атомы металла равномерно расположены вдоль молекулы ДНК, мы ожидаем, что такая нанопроволока будет хорошим проводников, - объяснил Клинов. – В дальнейших исследованиях мы продолжим изучать свойства Э-ДНК и механизмы металлизации».
 (ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ)

Читать MedikForum.ru в