Hacia una nanoelectrónica basada en ADN

Hacia una nanoelectrónica basada en ADN

Hacia una nanoelectrónica basada en ADN. Científicos de todo el mundo están explorando la posibilidad de utilizar moléculas individuales como elementos básicos para crear dispositivos electrónicos más diminutos.

En las dos últimas décadas, se ha investigado la posibilidad de utilizar moléculas de ADN como cables eléctricos. Y es que quieren aprovechar sus extraordinarias propiedades de reconocimiento y autoensamblaje.

Sin embargo, los experimentos reportados hasta ahora han mostrado resultados contradictorios, impiediendo comprender cómo se conduce la corriente eléctrica a través del ADN. Pero además si estas moléculas podrían ser la base de una nueva generación de nano-dispositivos electrónicos.

El problema principal reside en el reto tecnológico de fabricar de manera reproducible circuitos basados en moléculas de ADN individuales.

Utilizar moléculas de ADN como cables eléctricos

Un equipo formado por investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén, la Universidad de Tel Aviv, la Universidad de Michigan, la Universidad de Chipre, la Universidad de Sevilla, y por el físico Juan Carlos Cuevas de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), logró fabricar un nuevo tipo de dispositivo que permite medir la corriente eléctrica de forma reproducible a través de moléculas de ADN.

Así, usando estos dispositivos, desvelaron finalmente el mecanismo físico mediante el cual el ADN es capaz de conducir la corriente eléctrica a grandes distancias.

El descubrimiento fue publicado en la revista Nature Nanotechnology. Y su contenida reaviva la posibilidad de desarrollar una nanoelectrónica basada en el ADN. Esencialmente podría conducir al desarrollo de nuevos sensores ultra sensibles y ultra rápidos para detectar cáncer y diversos patógenos.

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Sintetizar estructuras moleculares

La primera tarea del equipo fue sintetizar un nuevo tipo de estructura molecular donde moléculas de ADN individuales están ligadas a nanopartículas de oro.

En una segunda fase, los investigadores desarrollaron un método basado en campos eléctricos no uniformes para atrapar estas estructuras entre dos electrodos metálicos que se definen previamente mediante litografía electrónica estándar.

De este modo, se consiguió fabricar nanocircuitos eléctricos donde toda la corriente eléctrica pasa a través de una sola molécula de ADN, cuya estructura, o secuencia, se puede escoger a voluntad”, explica Juan Carlos Cuevas, investigador del departamento de Física Teórica de la Materia Condensada de la UAM.

Conductores de corriente eléctrica a grandes distancias

“Pudimos demostrar que las moléculas de ADN conducen la corriente eléctrica a grandes distancias. Y esto es un requisito indispensable para que formen parte de dispositivos electrónicos. Además, con la ayuda de simulaciones teóricas, fue posible comprender los entresijos del mecanismo físico que hace que estas moléculas conduzcan la corriente eléctrica”.

Evidentemente estos resultados son de interés fundamental en disciplinas como biología, física y química.

Por último, se destaca que el hallazgo tiene una gran relevancia tecnológica. Básicamente la técnica experimental introducida podría ser la base para el desarrollo de un nuevo tipo de sensor bioelectrónico que detecte de una forma ultra rápida y ultra sensible trozos específicos de ADN o ARN en la saliva o en la sangre.

Esto podría revolucionar la detección de patógenos como virus, ya que en la actualidad está basada en métodos como la PCR, que son relativamente lentos y requieren grandes cantidades de esos ácidos nucleicos”, concluye el investigador.

Hacia una nanoelectrónica basada en ADN

Fuente: Noticias de la Ciencia

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