16/07/2010

Ученые регулируют связь ДНК с золотом при помощи электрического напряжения

4 июля 2010 года ученые из мюнхенского университета Людвига-Максимилиана опубликовали в научном журнале Nature Chemistry статью о новом способе точного позиционирования ДНК на поверхности золота без затратной предварительной подготовки. Способ основывается на методах электрохимии. Благодаря напряжению, подающемуся на золотой электрод, исследователи нажатием кнопки определяют, войдет ли ДНК в химическую связь с атомами золота: при отрицательном напряжении связь происходит, при положительном – нет.

С помощью острия атомно-силового микроскопа (АСМ) биофизики захватывают короткие молекулы ДНК и касаются этим острием золотого электрода в определенном месте. Затем острие снова поднимается. Для того, чтобы увидеть, насколько сильна связь между ДНК и золотом, ученые измеряют силу, необходимую для отделения молекулы от поверхности. Эти силы меньше 1 нН и могут быть измерены только при помощи АСМ.

В экспериментах мюнхенские ученые установили, что от природы отрицательно заряженная молекула ДНК, как ни странно, образует связь с также отрицательно заряженным электродом, в том время как от положительно заряженного электрода она отталкивается. Этот феномен объясняется участием в опытном растворе ионов магния. Их положительный заряд вдвое сильнее, таким образом, они выступают в качестве посредника между ДНК и электродом. К тому же молекулы ДНК могут образовывать соединения только с восстановленными атомами золота, для чего также требуется отрицательное напряжение. Для того, чтобы выяснить механизм связи, ученые применяли вместо ДНК отдельно нуклеотиды тимидин и аденозин – структурные элементы ДНК.

Тимидин, будучи отдельным нуклеотидом, не содержит первичной аминовой группы (-NH2). И если аденозин прочно фиксировался на золоте, то тимидин отнимался от поверхности без всякого усилия. Эти и другие наблюдения доказывают, что нуклеотиды с их первичной аминовой группой образуют соединение с атомами золота. По мнению ученых, возможность контролируемо присоединять фрагменты ДНК к поверхности дает новый инструмент для целенаправленного построения наноструктур, либо для фиксации ДНК в неподвижном состоянии. Эта управляемая с помощью электрического напряжения адгезия может найти применение и в биосенсорике, и в так называемом ДНК-оригами.


Другие новости этого раздела:

03/07/2026

Yara не будет продолжать приобретение активов по производству аммиака в Луизианском комплексе чистой энергетики у Air Products

Проект строительства крупнотоннажного завода по производству водорода на Сахалине поставлен на паузу

16/06/2026

Thyssenkrupp получила от Fuella AS предварительные контракты на проектирование двух крупных предприятий по производству "зеленого" аммиака в Бразилии

11/06/2026

Evonik запускает пилотную установку по производству высокоэффективных мембран

Группа "Роснано" формирует АНО "Консорциум химия и новые материалы"

01/06/2026

Yara готовится к запуску своего флагманского европейского завода по производству «голубого» аммиака

21/05/2026

Arab Potash разработает первую в Иордании плавучую солнечную электростанцию

18/05/2026

«СЗФК» ведет строительство временной насосной станции на своей площадке ГОК «Олений Ручей» в рамках подготовки к паводковому сезону

13/04/2026

Строительство первого аммиачного завода в Финляндии отложено до 2030- х годов

11/03/2026

Правительство австралийского штата Новый Южный Уэльс одобрило строительство инновационного завода по производству зеленого водорода и аммиака

Shuangliang International осуществила поставку 16 систем для производства водорода в рамках проекта ACME Group в Омане

Проект по производству возобновляемого водорода и аммиака мощностью 240 МВт в Норвегии отменен

18/02/2026

АО «СЗФК» внедрило решение по повышению безопасности добычи руды

22/01/2026

"Топтех" начнет производить отечественное оборудование для синтеза аммиака

16/01/2026

Uniper близка к заключению соглашения о закупке экологически чистого аммиака в Индии