Ερευνητές υφαίνουν συσπώμενο πλέγμα από μόρια DNA

36

Ένα πλέγμα από μόρια DNA που φέρει ειδικούς μοριακούς διακόπτες για να συστέλλεται και να διαστέλλεται παρουσιάζεται στο περιοδικό Science. Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως φίλτρο, ως σκελετός για ηλεκτρονικά κυκλώματα, σε βιοαισθητήρες που ανιχνεύουν ουσίες, ή σε άλλες νανομηχανές.

Όπως αναφέρει ο δικτυακός τόπος του περιοδικού Nature, το DNA είναι ιδανικό δομικό υλικό για τη νανοτεχνολογία. Τα μόρια του DNA μπορούν να ενώνονται σαν δοκοί, είτε μεταξύ τους είτε με άλλα μόρια, για να σχηματίσουν μεγαλύτερες, προκαθορισμένες δομές.

Το πλέγμα που δημιούργησε η ομάδα του Δρ Χάο Γιαν στο Πανεπιστήμιο Duke της Βόρειας Καρολίνας αποτελείται ουσιαστικά από «πλακάκια» σχήματος Χ. Κάθε πλακάκι αποτελείται από δύο μόρια DNA ενωμένα στο κέντρο τους. Όταν τα πλακάκια παραταχθούν το ένα δίπλα στο άλλο σχηματίζουν ένα δίχτυ από DNA.

Για να μπορεί το πλέγμα να συστέλλεται και να διαστέλλεται κατ εντολή των ερευνητών, το DNA σε ορισμένα τμήματα τροποποιήθηκε δομικά ώστε να λειτουργεί ως πιστόνι (εισήχθη μονόκλωνο DNA που σχηματίζει βρόχους).

Όταν το πλέγμα τροφοδοτηθεί με ειδικά, μικρά τμήματα DNA, που χρησιμοποιούνται σαν καύσιμα, το τροποποιημένο DNA επανέρχεται στην κανονική του κατάσταση και το δίχτυ διαστέλλεται. Η όλη διαδικασία είναι αντιστρεπτή.

Στο πλέγμα μπορούν να εισαχθούν μόρια μετάλλων ή ημιαγωγών ώστε να σχηματιστούν κυκλώματα. Όταν το πλέγμα διαστέλλεται, τα στοιχεία του κυκλώματος απομακρύνονται μεταξύ τους και περνούν στην κατάσταση «off». Το αντίθετο συμβαίνει όταν το πλέγμα συστέλλεται.

Στην περίπτωση των βιοαισθητήρων, το πλέγμα θα μπορούσε, καθώς ανοιγοκλείνει, να φράσσει ή να απελευθερώνει τις κοιλότητες μέσα στις οποίες υπάρχουν τα μόρια που συνδέονται με ουσίες στο περιβάλλον και τις ανιχνεύουν.

Επόμενος στόχος των ερευνητών είναι να χρησιμοποιήσουν το πλέγμα σε νανοκυκλώματα. θα προσπαθήσουν να το επιστρώσουν με άργυρο, ώστε να δημιουργηθεί ένα ηλεκτρονικό μεταλλικό κύκλωμα εξαιρετικά μικρών διαστάσεων.

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ