Метод ДНК-оригами позволяет, используя молекулу ДНК, создавать различные двумерные и трехмерные структуры, которые в дальнейшем можно использовать, например, в качестве темплатов – шаблонов для функциональных материалов и наноустройств. Исследователи из из Brigham Young University (США) придумали способ, как покрыть ДНК-оригами золотом и таким образом изготовить провода для наноэлектроники.

Металлизация ДНК-оригами сопряжена с рядом трудностей. Во-первых, темплат должен выдержать процедуру, не развалиться и не покинуть своё место на подложке; во-вторых, необходимо равномерно покрыть темплат металлом, сохраняя исходную форму. Для экспериментов ученые взяли полученный ими ранее образец разветвленной структуры в виде буквы Y (рис. 1) и нанесли на слюдяную подложку. Далее они химически модифицировали ДНК-оригами альдегидными группами, которые в свою очередь восстановили металлическое серебро из раствора Ag(I) (реакция «серебряного зеркала»). Так на поверхности структуры сформировались серебряные зародыши. Далее на них методом химического восстановления было нанесено золото.

Рис. 1. A. Структура ДНК-оригами, использованная в работе; В. ДНК-оригами, нанесенные на слюдяную подложку (метка 500 нм); С. Схема процесса металлизации.

Рис. 2. Металлизированные ДНК-оригами.

Ученым удалось подобрать условия, при которых получаются желаемые наноструктуры (рис. 2). При этом на подложку золото не осаждалось, что говорит об избирательности процедуры. Эти результаты позволяют надеяться, что метод ДНК-оригами имеет огромный потенциал для создания сложных разветвленных проводящих наноструктур, необходимых для наноэлектроники.

Результаты исследований опубликованы в работе:

Jianfei Liu, Yanli Geng, Elisabeth Pound, Shailendra Gyawali, Jeffrey R. Ashton, John Hickey, Adam T. Woolley, and John N. Harb Metallization of Branched DNA Origami for Nanoelectronic Circuit Fabrication. – ACS Nano. – DOI: 10.1021/nn1035075; Publication Date (Web): February 16, 2011.