DNA-moleculen drukken erfelijkheid uit via genetische informatie. Echter, in de laatste paar jaren, wetenschappers hebben ontdekt dat DNA elektrische stromen kan geleiden. Dit maakt het een interessante kandidaat voor rollen die de natuur niet voor dit molecuul bedoeld heeft, zoals kleinere, snellere en goedkopere elektrische circuits in elektronische apparaten, en om de vroege stadia van ziekten zoals kanker en COVID-19 op te sporen.

In een recente studie gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie , Professor Danny Porath van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem (HU) en zijn team aan het Instituut voor Chemie van de HU en het Centrum voor Nanowetenschappen en Nanotechnologie, hielp de naald dichter bij dergelijke toepassingen te brengen door een zeer betrouwbare methode te demonstreren om elektrische stromen te meten die door een DNA-molecuul gaan. Ze waren in staat om individuele moleculen tussen de elektroden te lokaliseren en te identificeren en om significante elektrische stromen in individuele DNA-moleculen te meten. Hun meest verrassende bevinding was dat de stroom door de DNA-ruggengraat gaat, in tegenstelling tot eerdere veronderstellingen in de wetenschappelijke gemeenschap dat de stroom langs DNA-basenparen liep. "De hoge mate van betrouwbaarheid van onze methode, experimentele reproduceerbaarheid en stabiliteit zorgen voor een breed scala aan experimenten waarin onderzoekers kunnen leren over de geleidingseigenschappen van DNA en het veld dichter bij het creëren van op DNA gebaseerde medische detectoren en elektronische circuits brengen, ' zei Porath.

Teamlid HU Ph.D. student Roman Zhuravel overwon lang bestaande technische problemen om een ​​techniek te ontwikkelen die op betrouwbare wijze een enkel DNA-molecuul aan elektrische contacten kon hechten. Om te controleren of de meeste stroom door de ruggengraat gaat, hij creëerde discontinuïteiten in de ruggengraat zelf - aan beide zijden van de dubbele helix - en zag dat in dit geval, er was geen stroom.

voor Porath, deze bevindingen zijn een hoogtepunt in onze carrière:"We waren in staat om een ​​20 jaar oud paradigma te ontkrachten. Hoewel er nog veel technische hindernissen moeten worden uitgewerkt, we hebben een grote stap gezet in de richting van de heilige graal van het bouwen van een op DNA gebaseerd elektronisch circuit."