Łańcuchy DNA używane do produkcji chipów

DNA kojarzy się z ludzkim ciałem i genami. Całkiem słusznie, jednak może już niedługo zacznie być kojarzone również z elektroniką. Wspominałem jakiś czas temu o nanoelektrowniach wielkości włosa. Być może będą one zasilać chipy stworzone z użyciem matryc DNA. O co tu chodzi?

Naukowcy z Uniwersytetu w Pittsburghu postanowili wykorzystać  łańcuchy kwasu deoksyrybonukleionowego jako matryce do tworzenia trójwymiarowych reliefów na powierzchni krzemowych chipów, a celem jest wytworzenie w ten sposób nanoprocesorów i innych podzespołów elektronicznych. Takie eksperymenty określa się jako "zabawę DNA-origami".  Polega to na tym, że na powierzchni płytki krzemowej pokrytej krzemionką należy ułożyć w ściśle określony sposób łańcuchy kwasu deoksyrybonukleinowego. Od sposobu, w jaki DNA zostaną osadzone, uzyskiwany jest końcowy odcisk w krzemionkowej warstwie. Potem do  reaktora wprowadza się w formie gazowej kwas fluorowodorowy.

Jeżeli atmosfera reaktora ma wilgotność 50 procent oraz temperaturę około 25 stopni Celsjusza, DNA gromadzi więcej wody przez co, bezpośrednio pod spodem wzoru utworzonego z łańcuchów kwasu deoksyrybonukleinowego trawiona jest krzemionka, na której powierzchni utworzony zostaje rowek o szerokości osadzonego wcześniej DNA (ok.  17 nanometrów). Dalej -  po obniżeniu wilgotności do 30 procent oraz jednoczesnym podwyższeniu temperatury do 30 stopni Celsjusza następuje zmiana warunków. Wówczas nieosłonięta wzorkiem z DNA krzemionka lepiej pochłania wodę i to na tej, wolnej powierzchni zachodzi reakcja trawienia - nie ulega jej przestrzeń osłonięta łańcuchami DNA. technologia ta jest niezwykle tania, a naukowcy mają nadzieję, że tak właśnie będą produkowane elementy elektroniczne w przyszłości.