ДНК-оригами поможет в создании дешёвых микросхем
ДНК скрутили в контейнеры для золота и каркасы для полупроводников.
Группа учёных из Университета Бригама Янга использовала молекулы ДНК для создания наноразмерных структур, которые могут применяться как компоненты микросхем. Исследование представлено на ежегодном собрании Американского химического общества (American Chemical Society).
Молекулы ДНК, диаметр которых достигает двух нанометров, являются подходящим строительным материалом для микросхем, самые маленькие компоненты которых достигают в ширину примерно 14 нанометров. Поскольку ДНК сама по себе не является хорошим проводником для носителей заряда, учёные использовали её в качестве каркаса для проводящих материалов, подходящих для электроники.
В своей работе учёные применили технологию ДНК-оригами. Для этого длинную цепочку ДНК скрепляют с помощью более коротких нитей — «скрепок», которые комплементарно связывают определённые нуклеотиды. Однако в данном случае исследователи получили не обычные плоские структуры или нанотрубки, чья длина намного превосходит ширину, а цилиндрическую 3D-структуру, в которую можно поместить наноразмерные частицы металлов, например золота.
Такие ДНК-компоненты учёные планируют размещать в определённых точках кремниевой подложки. Частицы золота при этом будут соединяться полупроводниками, которые также располагаются внутри ДНК-каркаса. По словам учёных, нуклеиновые кислоты позволят удешевить производство интегральных схем, поскольку использование ДНК-структур позволит обойти множество дорогостоящих этапов по размещению компонентов на чипе.
Методику ДНК-оригами используют для того, чтобы придавать молекулам ДНК такую структуру, которая не встречается в природе и которая может применяться в медицине и биотехнологии. Например, нуклеиновые кислоты использовались в качестве упаковки для лекарства против лейкоза, что позволяло эффективнее доставлять терапевтическое средство в раковые клетки.
Изначально оригами — старинное восточное искусство складывания фигурок из квадратного листа бумаги. Идеи оригами и киригами (в этой технике можно делать на бумаге разрезы) вдохновили математиков и инженеров. По отношению к ДНК «оригами» скорее метафора, тем не менее точно отражающая саму идею «скручивания» длинной одноцепочечной молекулы ДНК в фигуру.
