Золотые ДНК-нанопроводники позволят собрать генетические компьютеры

В нeкoтoрoм рoдe прислуга являются слoжнeйшими живыми кoмпьютeрaми, сoстoящими из oтдeльныx клeтoк. Сoздaниe пoдoбнoгo искусствeннoгo «живoгo» кoмпьютeрa являeтся пoкa не более того прeдмeтoм нaучнoй фaнтaстики, нo нeкoтoрыe группы учeныx, включaя учeныx из институтa Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Гeрмaния, ужe дoстaтoчнo дaвнo рaбoтaют в дaннoм нaпрaвлeнии. И нe неизвестно зачем давно группе, возглавляемой Безу Тешоме (Bezu Teschome) и Артуром Эрбе (Artur Erbe), посчастливилось найти способ нанесения золотого покрытия в нанопроводники, изготовленные из отрезков молекул ДНК. А в дальнейшем, используя такие крошечные токопроводящие простейшие положения, можно будет собирать сложнейшие схемы генетического компьютера, состоящего из одной или сплетения нескольких длинных молекул ДНК.

«Главным преимуществом использования ДНК является так, что при ее помощи дозволено быстро создавать очень сложные схемы сверху наноразмерном уровне» — рассказывает Тура Эрбе. Создание сложных схем является возможным вследствие технологии, называемой ДНК-искусство, которая позволяет создавать сложные пространственные структуры через контролируемого и программируемого процесса самосборки. Данная методика была разработана учеными из США больше десятилетия назад и в ней используется распутанная эталонная хромосома ДНК, вдоль которой из набора коротких участков формируется вторая генонема.

Управление последовательностью сборки длинной молекулы ДНК из коротких отрезков осуществляется толково добавления в раствор ионов определенных химических элементов и регулирования температуры раствора. Использование точного регулирования указанных выше и других параметров процесса позволяет создавать из ДНК двух- и трехмерные объекты каждый сложной формы.

«В данном случае ты да я создали из ДНК своего рода нанотрубки» — рассказывает Безу Тешоме. Сии нанотрубки являются совсем крошечными, их длительность не превышает 30 нанометров. В целях сравнения, размер красной кровещелочной клетки, эритроцита, составляет 7000 нанометров, а вирус Эболы имеет длину 1500 нанометров и ширину — 50 нанометров.

Засим, при помощи молекул определенных химических соединений, ученые расположили вдоль нанотрубок золотые наночастицы, которые были «сварены» корефан с другом при помощи ионов золота. Настоящий этап работы был хорошо прост из-за того, как золото очень хорошо сочетается с молекулами многих органических соединений, включая молекулы ДНК. Только покрытие ДНК золотом было решением половины проблемы. Несравненно труднее оказалось соединить все сие с внешними электродами, через которые получи получившийся нанопроводник можно суфлировать электрический ток.

При помощи высокоточного микроскопа ученые определили достоинство концов нанопроводника. Используя другую технологию, они подвели к концам сего нанопровдника электроды, размеры которых исчисляются десятками нанометров. В процессе подключения к концам нанопроводника хорошенечко осаждения на них дополнительного материала сии электроды увеличились в размере вплоть до микронного масштаба, что во числа раз увеличило удобство подключения к ним измерительной техники.

Проведя измерения, ученые определили, что-то золотые ДНК-нанопроводники способны проводить гальванический ток достаточно большой с целью их размера силы. А в будущем сии же ученые собираются исполнить технологию создания проводников со сложной структурой, имеющих в области нескольку ответвлений, при помощи которых дозволительно будет соединять большое количество компонентов, изготовленных из тех но молекул ДНК.