Nanocircuitos eléctricos

Autor: Dra. Sandra Cordovéz Quintana

Electrical nanocircuits with DNA conductors

¿Qué es la Nanotecnología?

«Nano» proviene del griego antiguo que significa «enano». En la ciencia significa una milmillonésima parte (10 a menos 9) de algo, por lo tanto un nanómetro (nm) es la milmillonésima parte de un metro, o 0,00000000001 metros. Un nanómetro tiene entre tres y cinco átomos de ancho, es decir, unas 40.000 veces más pequeño que el grosor del cabello humano. Un virus suele tener un tamaño de 100 nm.

La capacidad de manipular estructuras y propiedades a nanoescala en medicina es como tener un banco de laboratorio sub-microscópico en el que se pueden manipular componentes celulares, virus o trozos de ADN, utilizando una gama de pequeñas herramientas, robots y tubos.

En investigaciones realizadas por científicos de universidades de varios países han logrado construir un dispositivo que permite medir la corriente eléctrica que pasa a través de moléculas de ADN. De esta forma se ha conseguido descifrar el mecanismo físico que permite a la molécula de ADN la conducción de la corriente eléctrica.

Nanocircuitos de ADN

Fig. 1. Nanocircuitos desde el ADN. - #RevistaTino
Fig. 1. Nanocircuitos desde el ADN.

En una primera etapa se sintetizó un nuevo tipo de estructura molecular donde moléculas de ADN individuales están ligadas a nano-partículas de oro. Luego, los investigadores desarrollaron un método basado en campos eléctricos no uniformes para atrapar estas estructuras entre dos electrodos metálicos que se definen previamente mediante litografía electrónica estándar.

Este descubrimiento despierta la posibilidad de desarrollar la nanoelectrónica utilizando como conductores al ADN. A partir de este resultado se consiguió fabricar 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

Por su parte el equipo de Nongjian (N.J.) Tao, de la Universidad Estatal de Arizona, y David Beratan, de la Universidad Duke, ha conseguido manipular ADN para ajustar de forma más fina el flujo de electricidad que pase a través de él. De esta forma se logró que los electrones fluyan suavemente como lo harían a través de un hilo metálico conductor común, o haciéndolos saltar como en los materiales semiconductores que se emplean en nuestros ordenadores, teléfonos celulares y otros dispositivos. (Fig. Noticias de la ciencia)

Los resultados de esta línea de investigación podrían proporcionar un marco de trabajo para crear nanohilos de ADN más estables y eficientes, y para averiguar cómo podría usarse la conductividad del ADN para identificar daños genéticos.

“Esto podría revolucionar la detección de patógenos como virus, ya que en la actualidad está basada en métodos como la PCR (polymerase chain reaction) que son relativamente lentos y requieren grandes cantidades de esos ácidos nucleicos”, concluye el investigador.

Referencias bibliográficas

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