半导体DNA

来源:施普林格自然

原子力显微镜的图像gold-enhanced DNA(上)。说明形成的半导体DNA序列与黄金链硫醇盐用黄色区域表示(底部)

DNA已全面改革的金离子链,把这个分子的生活变成一个半导体。工作建立在基于dna的纳米材料领域的增长,这可以提供低成本的纳米自组装的电子电路的设备制造和生成。

将金属离子纳入DNA并不是什么新鲜事,但是在以前方法金属离子一直彼此孤立了从而防止重大结构的电子性质的变化。更重要的是,一些方法使DNA自组装质量的丢失,使用DNA破坏的主要原因。

现在,安德鲁Houlton英国纽卡斯尔大学和他的同事们开发了一种方法来介绍连线金离子通过配位聚合物成DNA。我们的配位聚合物是一种黄金硫醇盐化合物,独特,这个例子可以改用一种导电氧化、“Houlton解释道。这允许半导体特性成为电子态可以沿着链离域。”

团队的方法使用了含硫模拟天然核苷- DNA构建块。Thiopurine核苷类似物通常用于治疗一系列疾病和极易进入DNA。Houlton因此和他的同事们想知道thiopurine可能做这项工作连接金离子时插入DNA。

实验表明,6-thioguanosine与金离子反应自发组装发光结构类似于DNA的螺旋链。自硫金离子具有高度的亲和力,硫醇基避免竞争反应与金属离子结合位点DNA的天然核苷。这使得黄金硫醇盐聚合物的简单集成到双链DNA结构。

独特,对于这样一个材料,研究小组发现,这种黄金硫醇盐可以转化成一种平衡进行氧化掺杂。虽然黄金硫醇盐协调建立聚合物的形成,已经没有一个来自核苷或证明是导电的,“Houlton说。变量温度电气测量表明热辅助隧道或跳跃机制类似于有机聚合物的传导过程。

这是令人兴奋的成功实现半导体无机组件组装成一个更大的DNA,”评论延斯•穆勒,调查metallo-DNA材料明斯特大学、德国。“这表明metal-doped dna材料可能成为有用的电子设备的发展。”然而,他警告说,确凿的导电性实验证明整个系统仍有待观察。摘要,这证明了半导体无机组件DNA上下文之外,但尚未对DNA物质。”