Fabrican un dispositivo que permite medir la corriente eléctrica a través de ADN y de forma reproducible.
Científicos de Israel, España, en concreto de las universidades de Sevilla y la Autónoma de Madrid, y otros países han fabricado un dispositivo capaz de medir la corriente eléctrica a través del ADN, lo que ha permitido descubrir cómo la conduce a grandes distancias. El hallazgo abre la puerta a una nueva generación de nanodispositivos electrónicos basados en ADN.
Fuente: Agencia SINC
La necesidad de reducir cada vez más el tamaño de los dispositivos electrónicos ha llevado a científicos de todo el mundo a explorar la posibilidad de utilizar moléculas individuales como sus elementos básicos. En las dos últimas décadas, se ha investigado incluso la posibilidad de utilizar moléculas de ADN como cables eléctricos, aprovechando sus extraordinarias propiedades de reconocimiento y autoensamblaje.
Sin embargo, los experimentos realizados hasta ahora han mostrado resultados contradictorios, lo que ha impedido comprender cómo se conduce la corriente eléctrica a través del ADN, y si esta pequeña doble cadena podría ser la base de una nueva generación de nanodispositivos electrónicos. El problema principal reside en el enorme reto tecnológico de fabricar de manera reproducible circuitos basados en moléculas de ADN individuales.
Representación gráfica de la conducción eléctrica a través de moléculas de ADN. / Nature Nanotechnology.
Pero ahora un equipo multidisciplinar formado por investigadores de las universidades Hebrea de Jerusalén, Tel Aviv, Michigan, Chipre, Sevilla y Autónoma de Madrid (UAM), entre otros centros, ha logrado fabricar un dispositivo que permite medir la corriente eléctrica a través de ADN y de forma reproducible.
Así, con este sistema, los científicos han conseguido desvelar finalmente el mecanismo físico mediante el cual esta molécula es capaz de conducir la corriente eléctrica a grandes distancias.
El descubrimiento, publicado en la revista Nature Nanotechnology, reaviva la posibilidad de desarrollar una nanoelectrónica basada en el ADN, y podría conducir al desarrollo de nuevos sensores ultrasensibles y ultrarápidos para detectar cáncer y diversos patógenos.
Nanocircuitos de ADN
La primera tarea del equipo fue sintetizar un nuevo tipo de estructura molecular donde moléculas de ADN individuales están ligadas a nanopartículas de oro. En una segunda fase, los investigadores desarrollaron un método basado en campos eléctricos no uniformes para atrapar estas estructuras (o dímeros) entre dos electrodos metálicos que se definen previamente mediante litografía electrónica estándar.
“De este modo, se consiguió fabricar de forma reproducible nanocircuitos eléctricos donde toda la corriente eléctrica pasa a través de una sola molécula de ADN, cuya estructura, o secuencia, se puede escoger a voluntad”, explica el coautor Juan Carlos Cuevas, investigador del departamento de Física Teórica de la Materia Condensada de la UAM.
“De ese modo –agrega– demostramos que las moléculas de ADN conducen la corriente eléctrica a grandes distancias, lo cual es un requisito indispensable para que formen parte de dispositivos electrónicos. Además, con la ayuda de simulaciones teóricas, comprendimos los entresijos del mecanismo físico que hace que estas moléculas conduzcan la corriente eléctrica, lo cual es de interés fundamental en disciplinas como biología, física y química”.
Según los autores, su hallazgo también es de gran relevancia tecnológica, ya que la técnica experimental introducida en este trabajo podría ser la base para el desarrollo de un nuevo tipo de sensor bioelectrónico que detecte de una forma ultrarápida y ultrasensible trozos específicos de ADN o ARN en la saliva o en la sangre.
“Esto podría revolucionar la detección de patógenos como virus, ya que en la actualidad está basada en métodos como la PCR (reacción en cadena de la polimerasa) que son relativamente lentos y requieren grandes cantidades de esos ácidos nucleicos”, concluye el investigador.
Referencia: R. Zhuravel, H. Huang, G. Polycarpou, S. Polydorides, P. Motamarri, L. Katrivas, D. Rotem, J. Sperling, L.A. Zotti, A.B. Kotlyar, J.C. Cuevas, V. Gavini, S.S. Skourtis, and D. Porath. 2020. “Backbone Charge Transport in Double Stranded DNA”. Nature Nanotechnology, 2020. DOI: 10.1038/s41565-020-0741-2.
Últimas publicaciones
Un equipo de investigación de la Universidad de Huelva ha medido por primera vez esta actividad en extractos de la microalga Coccomyxa onubensis (C. onubensis). Los resultados de este estudio, probados in vitro, confirman además que la adición de hierro a cultivos de este microorganismo potencia la función de sus extractos para disminuir la inflamación.
Con origen en el antiguo Gabinete de Historia Natural que fundó el catedrático y naturalista Antonio Machado y Núñez, abuelo del poeta, estos especímenes ya pueden consultarse en la web de Patrimonio de la US, tras un exhaustivo proceso de documentación. La colección se encuentra actualmente depositada en la Facultad de Biología, y aunque no está abierta al público, sí puede ser consultada en el portal web de Patrimonio de la Universidad de Sevilla.
Sigue leyendo
La Fundación Descubre ha presentado Turismo Científico en la Conferencia Anual de la European Science Engagement Association (EUSEA) celebrada los días 14 y 15 de mayo en Gran Canaria. Asimismo, Descubre ha participado en una mesa de diálogo sobre la evaluación de La Noche Europea de los Investigadores junto a los responsables de los eventos en Suecia, Escocia (Reino Unido), Irlanda, Malta y Canarias (España)
Sigue leyendo
