Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Konstruieren mit DNS, dem Baustein des Lebens

15.11.2011
In den modernen Natur- und Ingenieurwissenschaften werden zunehmend biomimetische Ansätze zur Synthese neuer Materialien verfolgt.

Diese nutzen die spezifische Fähigkeit von Biomolekülen zur molekularen Erkennung und Selbstorganisation, um mit einem minimalen Material- und Energieeinsatz Strukturen ‚additiv’ aufzubauen und diese dann als Templat für die kontrollierte Organisation anorganischer Materie zu nutzen.

Dabei hat diese Forschungsrichtung heute bereits einen Stand erreicht, der weit über das reine Nachstellen, was die Natur an Strukturbildungsmechanismen anbietet, hinausgeht. Insbesondere findet Desoxyribonukleinsäure (DNS) zunehmende Beachtung als unikales Konstruktionsmaterial in der synthetischen Nanotechnologie. Forscher dieser jungen Disziplin steuern durch eine gezielte Anordnung der vier Nukleobasen die Selbstorganisation von DNS-Strängen zu artifiziellen Architekturen.

Die Gruppe von Prof. Michael Mertig an der Physikalischen Chemie der TU Dresden hat in Zusammenarbeit mit dem Labor von Prof. Itamar Willner an der Hebrew University of Jerusalem nun einen neuen Ansatz entwickelt, um aus nur einer einzelnen DNS-Sequenz eine Vielzahl von identischen DNS-Nanoröhren mit einem kontrollierbaren Durchmesser herzustellen.

Wie die Forscher in ihrem Artikel in der Fachzeitschrift „Nature Communications“ berichten, ist es ihnen gelungen zu zeigen, dass in Abhängigkeit von der Länge und Sequenz der eingesetzten DNS-Stränge der Durchmesser der Röhren gezielt eingestellt werden kann. Darüber hinaus konnten sie demonstrieren, dass ihr gewähltes Konstruktionsprinzip geeignet ist, um an der ‚wabenförmigen’ Mantelstruktur metallische Nanopartikel periodisch und hochdicht anzuordnen. Dabei wird eine Präzision in der Ortsauflösung erzielt, die mit heutigen lithographischen Methoden nicht erreichbar ist.

Das beschriebene Verfahren hat das Potenzial einer massiven Parallelfabrikation von identischen, geometrisch wohl definierten Strukturen. Das macht das Verfahren interessant für seine zukünftige Nutzung zur Herstellung von elektrischen und photonischen Komponenten und Systemen. Damit sind die Forscher der Realisierung ihrer Vision, der künftigen Selbstorganisation von molekularen Grundbausteinen zu opto-elektronischen Schaltkreisen einen Schritt näher gekommen.

Die Forschung wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft im Rahmen des Graduiertenkollegs „Nano- und Biotechniken für das Packaging elektronischer Systeme“ (DFG 1401/2) unterstützt.

Informationen für Journalisten:
Prof. Michael Mertig
E-Mail: michael.mertig@tu-dresden.de
Tel. 0351 479 40294
Pressestelle, Tel.: 0351 463-32398

Kim-Astrid Magister | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-dresden.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Stahl ist nicht gleich Stahl: Informatiker und Materialforscher optimieren Werkstoffklassifizierung
19.02.2018 | Universität des Saarlandes

nachricht Wenn Eiweiße einander die Hand geben
19.02.2018 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Im Focus: Quantenbits per Licht übertragen

Physiker aus Princeton, Konstanz und Maryland koppeln Quantenbits und Licht

Der Quantencomputer rückt näher: Neue Forschungsergebnisse zeigen das Potenzial von Licht als Medium, um Informationen zwischen sogenannten Quantenbits...

Im Focus: Demonstration of a single molecule piezoelectric effect

Breakthrough provides a new concept of the design of molecular motors, sensors and electricity generators at nanoscale

Researchers from the Institute of Organic Chemistry and Biochemistry of the CAS (IOCB Prague), Institute of Physics of the CAS (IP CAS) and Palacký University...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Optiktage: Expertenwissen in zwei Konferenzen für die Glas- und Kunststoffoptikfertigung

19.02.2018 | Veranstaltungen

Konferenz "Die Mobilität von morgen gestalten"

19.02.2018 | Veranstaltungen

Von Bitcoins bis zur Genomchirurgie

19.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zukunft wird gedruckt

19.02.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer HHI präsentiert neueste VR- und 5G-Technologien auf dem Mobile World Congress

19.02.2018 | Messenachrichten

Stabile Gashydrate lösen Hangrutschung aus

19.02.2018 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics