ПЕРВЫЙ САМОСОБИРАЕМЫЙ НАНОТРАНЗИСТОР НА ДНК ОСНОВЕ

Как следует из публикации в журнале Science (302, р. 1380), израильские ученые из Технологического института "Технион" (Technion) во главе с физиком Эресом Брауном использовали особенности структуры ДНК и электронных свойств углеродных нанотрубок, впервые создав самособирающийся электронный нанотранзистор.

Открытые недавно нанотрубки обладают удивительными свойствами и позволяют рассчитывать на подлинный прорыв в миниатюризации электронных устройств. Главные трудности в этом направлении пока связаны с большими затратами времени и труда при получении любых устройств на этой основе. Израильским ученым впервые удалось преодолеть эти трудности, применив при сборке технологию, состоящую из нескольких этапов.

При помощи специальных белков, полученных от широко известной бактерии кишечной палочки (Е.соli), исследователи связали углеродные (графитовые) нанотрубки, покрытые антителами, с определенными участками молекулярных цепочек ДНК, после чего оставшуюся часть молекулы ДНК превратили в проводник. При погружении этой "конструкции" в раствор, содержащий ионы серебра, последние осаждались только на тех участках ДНК, которые не были предварительно покрыты указанным белком. На заключительном этапе поверхность еще и "позолотили" для того, чтобы уменьшить сопротивление. В результате ученые получили углеродную нанотрубку, оба конца которой оказались соединенными проводником. Полученное устройство действует как транзистор, реагируя на изменения разности потенциалов, приложенной к субстрату.

В трех сериях экспериментов ученым удалось получить 45 действующих нанотранзисторов, причем примерно треть из них представляла собой самосборки. Устройства могут действовать при комнатной температуре, а единственное ограничение пока связано с тем, что все их компоненты одновременно должны быть пригодны для протекания биохимических реакций и электролитических процессов. Ученые уже сумели соединить между собой два подобных устройства, используя для этой цели чисто биологические методы.

"ДНК — прекрасный строительный материал для конструирования в молекулярной биологии, но, к сожалению, он не проводит электричество, — объясняет профессор Браун. — Нам удалось нанести на нее металлическое покрытие, обеспечив электропроводность".

"Этот результат демонстрирует возможность, используя чисто биологические методы, получать действующие неорганические устройства", — подчеркивает эксперт по нанотехнологиям Сиз Дэккер из Университета Дельфта (Нидерланды). Впрочем, по его мнению, понадобится еще много лет упорных исследований прежде, чем ученые научатся получать самособирающиеся макроскопические электронные устройства. Эксперты по нанотехнологии уже назвали эту работу "выдающимся достижением" и "первым практическим шагом на пути к созданию молекулярного компьютера".