Российско-израильский научный коллектив создал нанопровода из обогащенной серебром ДНК. Об этом достижении рассказывает пресс-релиз Московского физико-технического института (МФТИ), сотрудники которого принимали участие в разработке.
Дезоксирибонуклеиновая кислота, главный носитель генетической информации у всего живого, давно считается учеными также и перспективным кандидатом на роль нанопроводов для молекулярной электроники (нового раздела электроники, в котором роль элементов выполняют отдельные молекулы). Во-первых, ДНК способна проявлять сверхпроводящие свойства, если ее поместить между двумя сверхпроводниками (наведенная сверхпроводимость). Во-вторых, эта молекула способна самостоятельно осуществлять транспорт заряда.
Однако эффективность ДНК как электрического проводника зависит от подложки, на которую она нанесена. Если подложка твердая, проводимость будет очень низкой. Теперь ученые из РФ и Израиля смогли решить эту проблему: они заметили, что ДНК, состоящую из цепи гуанина и комплементарной ей цепи цитозина (ГЦ-ДНК), можно равномерно металлизировать атомами серебра, погрузив ее на два-три дня в раствор этих наночастиц, покрытых олигонуклеотидами (крошечными участками ДНК).
«Мы обнаружили, что ДНК, состоящая из гуанин-цитозиновых пар, может взаимодействовать с наночастицами серебра и "забирать" себе атомы этого металла. Таким образом происходит ее металлизация», — объяснил суть нового метода Дмитрий Клинов, руководитель лаборатории медицинских нанотехнологий Федерального научно-клинического центра физико-химической медицины и преподаватель кафедры молекулярной и трансляционной медицины МФТИ.
Обогащенную серебром молекулу ученые назвали Э-ДНК ( от слова «электрическая»). Она устойчивей к механическим деформациям, чем традиционная ДНК; кроме того, её невозможно разрушить ферментами, специфичными к исходной молекуле. Толщина Э-ДНК увеличивается с 0,7 до 1,1 нанометров.
«Поскольку атомы металла равномерно расположены вдоль молекулы ДНК, мы ожидаем, что такая нанопроволока будет хорошим проводником», — сказал Клинов.
Он и его коллеги собираются продолжать изучать механизмы металлизации ДНК и свойства Э-ДНК.
Напомним, в прошлом году швейцарские ученые предложили хранить большие объемы информации в искусственно синтезированных молекулах ДНК. Они рассчитали, что 1 унция ДНК (28 г, по размеру — мелкая монета) сможет хранить 300 000 тыс. терабайт информации.
Распределение нанокластеров серебра вдоль цепи ДНК за счёт диффузии
