Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP6

BIO-LITHO — Wynik w skrócie

Project ID: 31541
Źródło dofinansowania: FP6-NMP
Kraj: Niemcy

Gąbki morskie czyli lekcja dla nanobiotechnologii

Europejskim naukowcom udało się odtworzyć proces biologicznej syntezy krzemionki zachodzący w obrębie klasy gąbek morskich. Wyniki powinny mieć ogromny wpływ na nową i wciąż rozwijającą się dziedzinę nanobiotechnologii.
Gąbki morskie czyli lekcja dla nanobiotechnologii
Krzem jest pierwiastkiem bardzo często wykorzystywanym w produkcji tranzystorów polowych (FET), a konkretnie – ze względu na niską przewodność cieplną i elektryczną – w produkcji cienkich warstw izolacyjnych. Do produkcji tych warstw wymagana jest polimeryzacja krzemu bądź też tworzenie zawierających krzem cząsteczek o długim łańcuchu, a następnie modelowanie tych polimerów w struktury szkłopodobnej krzemionki (dwutlenek krzemu).

Konwencjonalne metody wytwarzania struktur krzemionki wymagają wysokiej temperatury i ciśnienia. Takie warunki są szkodliwe dla biomateriałów i materiałów organicznych, zatem te metody nie są szczególnie przydatne w tworzeniu biomolekularno-krzemionkowych struktur kompozytowych, czyli w nowym obszarze działań mogącym znaleźć zastosowanie w nanobiotechnologii.

Celem projektu "Biomineralizacja a litografia i mikroelektronika" (BIO-LITHO) było odtworzenie procesu produkcji biokrzemionki przeprowadzanego przez gąbki morskie, a tym samym przyjęcie nowego i ekonomicznego podejścia do kontrolowanego kształtowania powierzchniowego struktur krzemionki. Ta czerpiąca z natury metodologia ma ogromny potencjał: może być użyta do projektowania nanostruktur przydatnych dla istniejących biotechnologii, może również być wykorzystana w innych dziedzinach, dla których niedrogie procesy osadzania i modelowania krzemionki mają duże znaczenie.

Gąbki krzemionkowe syntetyzują swoje szkielety poprzez działanie enzymów białkowych. Specjalne enzymatyczne białka (silikateiny) przyspieszają proces polimeryzacji krzemionki. Kiedy białka łączą się w filamenty, tworzą coś na kształt katalitycznego rusztowania, które przyspiesza i kieruje procesem modelowania krzemionkowych polimerów.

Naukowcy zbadali dwie metody wytwarzania dużych ilości silikateiny w warunkach laboratoryjnych, co następnie zostało opatentowane. Kolejnym krokiem było wykorzystanie technik miękkiej litografii do kontrolowania modelu powierzchniowego osadzania się cząsteczek i wytworzenia specjalnie zaprojektowanych nanostruktur, które będą wykorzystane jako warstwy izolujące w prototypowych urządzeniach tranzystorowych.

Podsumowując, dzięki projektowi BIO-LITHO udało się ujawnić możliwości związane z procesami biomineralizacji – korzystnymi finansowo, ale i przyjaznymi środowisku – które można wykorzystać w produkcji przemysłowej. Wykorzystanie tych procesów powinno pomóc w zaspokojeniu ogromnego zapotrzebowania na litograficzne i mikroelektroniczne procesy produkcyjne w obrębie nanobiotechnologii.

Powiązane informacje

Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę