ДНК-оригами привлекли для создания микрочипов

Американские ученые создали полый цилиндр из ДНК и смогли поместить внутрь него наночастицы золота. По мысли авторов исследования, это важный шаг к получению компьютерных чипов из ДНК, более простых и дешевых в изготовлении, чем современные. Работа представлена на 251-й национальной встрече-выставке Американского химического общества в Сан-Диего.

Исследователи не впервые интересуются возможностью создания компьютерных чипов из ДНК, что должно позволить уменьшить их размер. Например, самые мелкие детали на популярных современных компьютерных чипах имеют размер около 14 нанометров. Это более чем в 10 раз превышает ширину одноцепочечной молекулы ДНК. Хотя сама ДНК — плохой проводник, она может служить каркасом для размещения проводящих элементов из другого материала.

Для создания каркаса заданной формы ученые использовали технику ДНК-оригами. Создание оригами-структуры начинается с синтеза длинной одноцепочечной молекулы ДНК, затем к ней добавляются короткие цепочки ДНК, называемые «скрепками» — они могут комплементарно связываться с разными участками длинной цепочки, сшивая их между собой. Последовательности «скрепок» подбирают таким образом, чтобы в итоге сложилась задуманная структура.

Исследователи считают, что компьютерные чипы можно сделать еще компактнее, если перейти от двумерных структур к трехмерным. Чтобы проверить применимость ДНК-оригами для получения проводящих элементов, они создали полый цилиндр из ДНК, который затем вертикально прикрепили к кремниевой подложке. Кроме того, с помощью коротких цепочек ДНК ученые смогли «пристегнуть» к центру площадки, ограниченной цилиндром, наночастицы золота. В дальнейшие планы авторов входит соединение таких элементов полупроводниковыми нанопроводами и сборка их в одну цепь.

Руководитель проекта, Адам Вули, считает, что ДНК может сильно удешевить производство компьютерных чипов. Оборудование для создания их микроскопических частей стоит очень дорого, тогда как получение самособирающихся структур из ДНК больших затрат не потребует.

Анна Образцова