Молекулы ДНК управляют "сборкой" наноматериалов

По сообщению Physorg, ученые из университета Брауна и Бостонского колледжа сумели использовать возможности кодирования информации, которыми обладает ДНК, для создания проводящих микроволокон из окиси цинка. Эти волокна формировались на поверхности углеродных нанотрубок. Таким образом, впервые уникальные свойства ДНК были использованы для создания наноматериала с заданными свойствами.

Уникальность свойств этих наноструктур состоит в том, что они могут генерировать и обнаруживать свет, а также, при приложении механического усилия, производить электричество. Оптические и электрические свойства нановолокон могут быть использованы во многих технологиях - от медицинской диагностики до сенсоров. По словам доктора Адама Лазарека (Adam Lazareck) из университета Брауна, применение ДНК для создания наноматериалов - первый шаг в использовании биологических молекул в качестве средств производства.

В ходе эксперимента молекулам ДНК была обеспечена среда для производства их обычной работы по «сборке» деталей наноконструкций. Создание такой химической среды, молекулярный дизайн и использование соответствующей «механики» - светочувствительных белков или вирусных «моторов» - все эти методы могут быть использованы для создания сверхминиатюрных приборов и материалов. При этом впервые в мировой практике группа д-ра Лазарека использовала ДНК в качестве «инструкции» для систем «самосборки» наноэлементов.

На основе одинаковых по размерам нанотрубок были произведены унифицированные структуры, состоящие из миллиардов этих элементов, равномерно распределенных на поверхности пленки из окиси алюминия. На концы нанотрубок и были помещены фрагменты ДНК, несущие информацию в виде последовательности 15 «букв» генетического кода. Эти фрагменты специфически комплементарны ленте из других 15 кодонов, соединенных с наночастицами золота и играющих роль «сборочных устройств». Создание нановолокон завершилось после добавления в среду арсенид цинка и нагрева до 600° C. В результате образовались волокна из окиси цинка длиной порядка 100-200 нанометров.