About / Advertise
En DNA-pincett som kan öppnas och stängas kan bilda bas för kretstillverkning i nanoskala. Men förmodligen först om ett årtionde.
Forskare från Lucents Bell Labs och Oxford University har presenterat en mikromotor bestående av enbart strängar av DNA. Motorn, som beskrevs i tidskriften Nature i mitten av augusti, har formen av en pincett och demonstrerar hur DNAs självorganiserande förmåga kan utnyttjas.
- Tekniken har potential att ersätta existerande processteknik, som kan komma att bli praktiskt oanvändbar inom ett årtionde, menar Bell Labs Bernard Yurke.
Han och hans kollegor menar att tekniken kan utnyttjas för provrörsbaserad nanotillverkning av komplicerade strukturer, exempelvis elektroniska kretsar. Denna skulle gå till så att kretskomponenter märkta med DNA blandas i en lösning där kretsarna sedan tack vare DNAs självorganiserande förmåga helt enkelt bygger sig själva. Med sådan kretstillverkning i nanoskala skulle antalet transistorer per krets kunna räknas i miljarder istället för, som idag, i miljoner.
Vid skapandet av DNA-pincetten har forskarna utnyttjat DNAs förmåga att känna igen komplementära molekyler, vilket innebär att motorstrukturen organiserar sig själv. Den molekylära pincetten bildas genom blandning av två strängar av syntetiskt framställt DNA, som känner igen varandra och delvis kombinerar sig till en typisk dubbelspiral.
Till denna kan sedan ytterligare en DNA-sträng introduceras. Den består av två sektioner, som kompletterar de enkelsträngade ändarna av pincetten. Strängen fäster sig till vardera sidan av den v-formade pincetten så att denna delvis stängs. För att öppna pincetten igen tillsätts bara en DNA-sträng som är komplementär till den först introducerade enkla DNA-strängen.
På detta vis kan alltså DNA-pincetten öppnas och stängas om och om igen och fungerar därigenom som en motor. För att kunna följa förloppet har forskarna tillsatt fluorescerande färgämnen till de båda pincettarmarna. När motorn arbetar samverkar färgämnena, vilket ökar eller minskar deras fluorescens under laserljus.
En eventuell kommersialisering av tekniken ligger dock enligt forskarna åtminstone tio år framåt i tiden.
- Tekniken har potential att ersätta existerande processteknik, som kan komma att bli praktiskt oanvändbar inom ett årtionde, menar Bell Labs Bernard Yurke.
Han och hans kollegor menar att tekniken kan utnyttjas för provrörsbaserad nanotillverkning av komplicerade strukturer, exempelvis elektroniska kretsar. Denna skulle gå till så att kretskomponenter märkta med DNA blandas i en lösning där kretsarna sedan tack vare DNAs självorganiserande förmåga helt enkelt bygger sig själva. Med sådan kretstillverkning i nanoskala skulle antalet transistorer per krets kunna räknas i miljarder istället för, som idag, i miljoner.
Vid skapandet av DNA-pincetten har forskarna utnyttjat DNAs förmåga att känna igen komplementära molekyler, vilket innebär att motorstrukturen organiserar sig själv. Den molekylära pincetten bildas genom blandning av två strängar av syntetiskt framställt DNA, som känner igen varandra och delvis kombinerar sig till en typisk dubbelspiral.
Till denna kan sedan ytterligare en DNA-sträng introduceras. Den består av två sektioner, som kompletterar de enkelsträngade ändarna av pincetten. Strängen fäster sig till vardera sidan av den v-formade pincetten så att denna delvis stängs. För att öppna pincetten igen tillsätts bara en DNA-sträng som är komplementär till den först introducerade enkla DNA-strängen.
På detta vis kan alltså DNA-pincetten öppnas och stängas om och om igen och fungerar därigenom som en motor. För att kunna följa förloppet har forskarna tillsatt fluorescerande färgämnen till de båda pincettarmarna. När motorn arbetar samverkar färgämnena, vilket ökar eller minskar deras fluorescens under laserljus.
En eventuell kommersialisering av tekniken ligger dock enligt forskarna åtminstone tio år framåt i tiden.
Gittan Cedervall
