Ingeniería de ADN para fabricar los cables más diminutos
El uso de moléculas de ADN para ensamblar nanocables de uso en dispositivos nanoelectrónicos es uno de los primeros pasos hacia la utilización de moléculas biológicas como herramientas de fabricación. En lugar de moldear los componentes electrónicos a partir de materiales convencionales, los socios del proyecto experimentaron con maneras de aprovechar las propiedades de autoensamblado del ADN. El ADN en sí mismo no es probablemente un buen conductor de la electricidad y los cables moleculares se caracterizan por su capacidad limitada para el transporte de cargas eléctricas. El equipo del proyecto de la Universidad Hebrea de Jerusalén se volcó, por lo tanto, en los derivados del ADN que se pueden utilizar como plantillas para la formación de nanocables conductores. Compuestos de cadenas autoplegadas de polímeros de desoxiguanilato (dG), o poli (dG), formados por miles de tetrámeros de guanina, los nanocables de ADN cuádruplex (ADN-G4) ofrecen las propiedades conductoras deseadas. La guanina, que se distingue de los otros componentes del ADN por su bajo potencial de ionización, desempeña un papel fundamental en la conductividad eléctrica de los nanocables de G4-ADN. Las hebras de ADN ricas en guanina se sintetizaron a partir de un complejo en forma de doble hélice de poli (dG) y polidesoxicitidilato o poli (dC). Para separar las hebras de poli (dG) se utilizó, por primera vez, un nuevo método que se basa en la utilización como material de origen de hebras largas y continuas de poli (dG) que se unen a fragmentos cortos de poli (dC). Mediante el plegamiento controlado de las hebras de poli (dG) derivadas se consiguió producir nanocables largos y uniformes de ADN-G4. El verdadero carácter innovador de este trabajo radica, en primer lugar, en el uso del potencial de autoensamblaje de las hebras de ADN y, en segundo lugar, en la combinación de sofisticadas técnicas de nanoingeniería de hebras de ADN y microscopía de barrido por efecto túnel con simulaciones computacionales de la estabilidad y las propiedades de las nanoestructuras sintetizadas. Como resultado de lo anterior, el diseño de nanocables utilizando derivados de ADN ya se ha hecho realidad.