Нанобиоэлектроника

Нанобиоэлектроника – синоним ( бионаноэлектроника) - научная дисциплина, которая занимается созданием электронных устройств на основе биологических молекул.

ДНК, РНК, белки и другие биомолекулы в природе участвуют в переносе заряда и имеют нанометровый размер. Молекула ДНК обладает важными для создания электронных устройств свойствами: самовоспроизводимостью, возможностью копирования и самосборки. Биологические молекулы могут обладать диэлектрическими, металлическими, полупроводниковыми и даже сверхпроводящими свойствами [1-3]. На их основе могут быть созданы: нанотранзисторы, нанодиоды, логические элементы, наномоторы, нанобиочипы и другие приборы нанометрового масштаба.

Разработана конструкция электронного нанобиочипа, в основе функционирования которого лежит свойство изменения проводимости одноцепочечного олигонуклеотида при его гибридизации с комплементарным участком [5-6]. Такой биочип будет в миллион раз производительнее оптических ДНК-биочипов. Как и оптический биочип, электронный биочип может быть использован для диагностики различных заболеваний и одновременного секвенирования сотен тысяч генов, что делает реальным создание генетического паспорта отдельного человека.

Предполагается, что электронные устройства на основе биомолекул будут в тысячу раз производительнее полупроводниковых.

В настоящее время уже разработана технология создания молекулярных нанопроводов на основе ДНК [3] и электронной памяти на основе вируса табачной мозаики [4].

Литература

1. H.B.Gray, J.R.Winkler, "Electron transfer in proteins", Annu. Rev. Biochem, (1996), v. 65, pp.537-561.
2. J.Deisenhofer, J.R.Norris, (eds.), "The Photosynthetic Reaction Center", Academic Press, N.Y., (1993), II, p.500.
3. Q.Gu, C.Cheng, R.Conela, et al., Nanotechnology, (2006), v. 17, R 14.
4. R.J.Tseng, C.Tsai, L.Ma, et al., Nature nanotechnology, (2006), v. 1, 72.
5. V.D.Lakhno, "DNA Nanobioelectronics", Int. J. Quant. Chem., (2008), v. 108, pp. 1970-1981.[1]
6. V.D.Lakhno, V.B.Sultanov, "On the possibility of Electronic DNA Nanobiochips", J. Chem.

Theor. & Computations, (2007), v. 3, p.703-705.[2]

---

Ссылки.

Нанотехнология

Электронные наноэлементы

Молекулярные провода на основе ДНК

Нанобиочипы

---