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DNA纳米线中首次检测到电流

发?#38469;?#38388;:2016-11-22 | 【打印】 【关闭】

  加入镀金纳米颗粒的DNA纳米线成功传导电流,向生产基于遗传物质的电路?#22270;?#31639;机迈出一大步。 

  据德国赫姆霍兹研究中心官网9日报道,该中心德累斯顿罗森多夫实验室?#22242;?#24503;博恩大学研究人员在开发遗传物质电路方面取得突破:他们通过加入镀金纳米粒子,首次在单链DNA自组装纳米线中检测到电流。相关研究发表在科学期刊《朗缪尔》(Langmuir)上。 

  近年来,计算机芯片重要元件已缩小至14纳米,但传统工艺总是从较大尺寸逐步剪切?#19978;?#35201;的结构,这种“自上而下”的方法现已达到物理极限,缩小尺寸越来越难。研究人员一直在寻求可替代的方法,而用原子和分子自组装复杂组件是其中之一。 

  这种自组装就像折纸技术,是一种颠覆传统工艺的“自下而上”方法,小分子自组装成更大的复杂结构,无需剪切缩小。参与研究的阿图尔·埃布解释说,这次的DNA纳米电线是利用一条较长的单链DNA与几个较短DNA片段通过碱基对作用形成,这种DNA折叠技术获得的元件比现有最小计算机芯片组件还要小很多,能用来制造非常小的电路。 

  但DNA电线长期面临一大难题:不能很好传导电流。埃布和同事克服了这一难题,他们将镀金纳米颗粒键合到DNA电线上,再用电?#37038;?#20809;刻技术让每条纳米电线通过电极相连。“将较大电极与DNA结构相连,解决了困扰已久的技术难题,现在我们首次能精确地检测DNA电线内流经的电荷量。”埃布解释道。 

  虽然研究人员真实检测到电流传导,但电流大小与周围温度有关。室温下,纳米线导电性能正常,?#35789;?#30005;线间结合不紧密,?#19981;?#26377;电子?#21491;?#20010;金粒子跳到另一个金粒子上形成电流。 

  埃布指出,目前只能测出有电流,由于传输距离太短,最先进的显微镜?#21442;?#27861;捕捉。接下?#27492;?#20204;会继续改进,在金粒子中加入导电聚合物材料,优化金属化过程,用性价比更高的金属取代金粒子?#21462;! ?/p>

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