0
2380
Газета Наука и технологии Интернет-версия

24.09.2008 00:00:00

Гибрид алмаза и ДНК

Игорь Лалаянц

Об авторе: Игорь Эруандович Лалаянц - кандидат биологических наук.

Тэги: алмазы, нанотехнологии, гибрид


«Алмазы – лучшие друзья девушек». Этот слоган, вложенный в уста Мэрилин Монро компанией «Де Бирс», сегодня весьма актуален и в нанотехнологии, оперирующей атомами и молекулами. Алмазные нанопроволоки – nanowires – позволили соединить полупроводниковые свойства «диаманта» и такого носителя наследственной информации, как молекула ДНК.

Дело в том, что одна из главных особенностей вещества генов – способность к самосборке (self-assembly), или соединению ее двух нитей с помощью водородных связей в двуцепочную спираль. Специалисты Калифорнийского технологического института в Пасадене (Лос-Анджелес), сумели недавно получить из ДНК супермолекулярные микротрубочки разного диаметра, используя для этого от 4 до 20 спиралей. Эти микротрубочки более технологичны по сравнению с углеродными в получении и обладают новыми свойствами, что сулит им неплохое будущее в нанотехнологии. Но вернемся к нанопроволокам.

Сегодня уже никого не удивляют алмазные пленки, получаемые при синтезе искусственных алмазов. С помощью реактивного ионного травления, широко используемого в производстве электронных микрочипов, в такой пленке «вытачиваются» конусы высотой 10 микрон с тем же расстоянием между вершинами (они и получили название нанопроволок). Алмаз, будучи полупроводником, способен менять свои проводящие свойства под действием внешнего электрического поля. К конусам легко подсоединить, «подключить» (адсорбировать) короткие цепи ДНК, заряженные отрицательно. Возникающий в таком «конструкте» ток можно измерить с помощью подведенного к его поверхности электрода.

А далее в дело вступает квантовая механика, способствующая комплементарному воссоединению – гибридизации – двух цепей ДНК. Образование молекулярного «дуплекса» резко снижает электропроводность, что также регистрируется с помощью подведенного электрода. К нанопроволокам можно также подцеплять и молекулы протеинов, например тех же ферментов или антител. В результате алмазная поверхность, «декорированная» биологическими молекулами, способна осуществлять преобразование биоинформации в легко считываемый электрический сигнал.

Новые биодиамантные сенсоры работают в режиме реального времени, позволяя производить, например, мониторинг состояния окружающей среды. Ферменты и антитела будут реагировать на присутствие в воде и воздухе различных загрязняющих и токсических агентов, а ДНК – реагировать на присутствие микробных и вирусных генов. Это особенно важно в условиях потенциальной угрозы биотерроризма с применением особо опасных инфекционных патогенов. В больничных условиях с помощью алмазных биосенсоров можно будет следить за появлением микрофлоры, устойчивой к антибиотикам, что является еще большей угрозой для миллионов людей.


Комментарии для элемента не найдены.

Читайте также


Исполнение законов за решеткой зависит от тюремной инструкции

Исполнение законов за решеткой зависит от тюремной инструкции

Екатерина Трифонова

Заключенных будут по возможности отпускать на волю для платного лечения

0
218
Россия стала главным инвестиционным донором Евразийского экономического союза

Россия стала главным инвестиционным донором Евразийского экономического союза

Ольга Соловьева

Санкционное давление Запада изменило направление капвложений в ближнем зарубежье

0
261
Перед выборами коммунисты вспоминают об опыте большевиков

Перед выборами коммунисты вспоминают об опыте большевиков

Дарья Гармоненко

Партия интернационалистов разыгрывает этническую карту в ряде протестных регионов

0
229
Россия вписалась в глобальную тенденцию дефицита учителей

Россия вписалась в глобальную тенденцию дефицита учителей

Анастасия Башкатова

Цифровизация парадоксальным образом увеличила нагрузку на педагогов

0
259

Другие новости