In een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie , een internationale groep wetenschappers kondigde de belangrijkste doorbraak in tien jaar aan in de richting van de ontwikkeling van op DNA gebaseerde elektrische circuits.

De centrale technologische revolutie van de 20e eeuw was de ontwikkeling van computers, leidend tot het communicatie- en internettijdperk. De belangrijkste maatstaf voor deze evolutie is miniaturisatie:het kleiner maken van onze machines. Een computer met het geheugen van de gemiddelde laptop van vandaag was in de jaren zeventig zo groot als een tennisbaan. Maar hoewel wetenschappers grote vooruitgang hebben geboekt bij het verkleinen van de grootte van individuele computercomponenten door middel van micro-elektronica, ze zijn minder succesvol geweest in het verkleinen van de afstand tussen transistoren, het belangrijkste element van onze computers. Deze ruimtes tussen transistors waren veel uitdagender en extreem duur om te miniaturiseren - een obstakel dat de toekomstige ontwikkeling van computers beperkt.

Moleculaire elektronica, die moleculen gebruikt als bouwstenen voor de fabricage van elektronische componenten, werd gezien als de ultieme oplossing voor de miniaturisatie-uitdaging. Echter, daten, niemand is in staat geweest om complexe elektrische circuits te maken met behulp van moleculen. De enige bekende moleculen die vooraf kunnen worden ontworpen om zichzelf te assembleren tot complexe miniatuurcircuits, die op hun beurt kunnen worden gebruikt in computers, zijn DNA-moleculen. Hoe dan ook, tot nu toe heeft niemand betrouwbaar en kwantitatief de stroom van elektrische stroom door lange DNA-moleculen kunnen aantonen.

Nutsvoorzieningen, een internationale groep onder leiding van Prof. Danny Porath, de Etta en Paul Schankerman Professor in Molecular Biomedicine aan de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem, rapporteert reproduceerbare en kwantitatieve metingen van elektriciteitsstroom door lange moleculen gemaakt van vier DNA-strengen, wat een belangrijke doorbraak betekent in de ontwikkeling van op DNA gebaseerde elektrische circuits. Het onderzoek, die de interesse in het gebruik van op DNA gebaseerde draden en apparaten bij de ontwikkeling van programmeerbare circuits opnieuw zou kunnen aanwakkeren, verschijnt in het prestigieuze tijdschrift Natuur Nanotechnologie onder de titel "Lange afstand ladingstransport in enkele G-quadruplex DNA moleculen."

Prof. Porath is verbonden aan het Instituut voor Chemie van de Hebreeuwse Universiteit en het Centrum voor Nanowetenschappen en Nanotechnologie. De moleculen werden geproduceerd door de groep van Alexander Kotlyar van de Universiteit van Tel Aviv, die al 15 jaar met Porath samenwerkt. De metingen werden voornamelijk uitgevoerd door Gideon Livshits, een promovendus in de Porath-groep, die het project met veel creativiteit voortzette, initiatief en vastberadenheid. Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met groepen uit Denemarken, Spanje, ONS, Italië en Cyprus.

Volgens prof. Porath, "Dit onderzoek maakt de weg vrij voor het implementeren van op DNA gebaseerde programmeerbare circuits voor moleculaire elektronica, wat zou kunnen leiden tot een nieuwe generatie computercircuits die geavanceerder kan zijn, goedkoper en eenvoudiger te maken."