Человек как живой компьютер: нанопроводники ДНК
Создание принципиально инновационных схем на наноразмерном уровне является возможным благодаря технологии «ДНК-ориги», которая позволяет создавать сложные пространственные структуры путем контролируемого и програм-мируемого процесса самосборки. Данная технология была разработана учеными из США в начале 2000-х, и в ней используется распутанная эталонная молекула ДНК, вдоль которой из набора коротких участков формируется вторая молекула. Управление последовательностью сборки длинной молекулы ДНК из коротких отрезков осуществляется путем добавления в раствор ионов определенных химических элементов, а также регулирования температуры раствора.
Использование точного регулирования параметров процесса сборки позволит создавать из ДНК двух- и трехмерные объекты любой сложной формы.
При помощи молекул определенных химических соединений, ученые расположили вдоль нанотрубок золотые наночастицы, которые были «сварены» друг с другом при помощи ионов золота. Золото очень хорошо сочетается с молекулами многих органических соединений, включая молекулы ДНК. Но покрытие ДНК золотом было частью решения проблемы. Труднее оказалось соединить все это с внешними электродами, через которые на получившийся нанопроводник можно подавать электрический ток.
При помощи высокоточного микроскопа ученые определили положение концов нанопроводника. Используя другую технологию, они подвели к концам этого нанопровдника электроды, размеры которых исчисляются десятками нанометров. В процессе подключения к концам нанопроводника путем осаждения на них дополнительного материала эти электроды увеличились в размере до микронного масштаба, что во много раз увеличило удобство подключения к ним измерительной техники. Проведя измерения, ученые определили, что золотые ДНК-нанопроводники способны проводить электрический ток достаточно большой для их размера силы.