Tendencias21

Un derivado del ADN es buen conductor de la electricidad

Científicos de la Universidad Autónoma de Madrid y de Israel han descubierto que las moléculas de G4-ADN, un derivado del ADN con cuatro hélices en lugar de dos, son buenas conductoras de la electricidad. El descubrimiento podría dar lugar a una nueva nanoelectrónica basada en biomoléculas individuales.

Un derivado del ADN es buen conductor de la electricidad

La necesidad de reducir el tamaño de los dispositivos electrónicos que forman la base de las tecnologías de la información ha llevado a científicos de todo el mundo a explorar la posibilidad de utilizar moléculas individuales como componentes electrónicos.

En particular, en los últimos 20 años, se ha investigado intensamente la posibilidad de utilizar moléculas de ADN como cables moleculares aprovechando sus extraordinarias propiedades de reconocimiento y auto-ensamblaje. El ADN ha resultado ser, sin embargo, un muy mal conductor eléctrico, lo que ha impedido desarrollar una electrónica basada en estas moléculas.

Ahora, un equipo internacional ha demostrado que una molécula de G4-ADN (un derivado del ADN) se comporta como un cable molecular que puede transportar la corriente eléctrica a distancias mayores que ninguna otra biomolécula o polímero conocido. El descubrimiento, publicado en la revista Nature Nanotechnology, podría dar lugar a una nueva nanoelectrónica basada en el uso de biomoléculas individuales.

Estos resultados han permitido, además, establecer por primera vez cuál es el mecanismo físico mediante el cual la carga eléctrica se puede transportar a grandes distancias a través de una biomolécula —una de las grandes cuestiones abiertas hasta ahora en el campo de la bioelectrónica—.

Biomolécula de cuatro hélices

“El G4-ADN es un derivado del ADN que tiene una estructura de cuatro hélices, en lugar de dos como el famoso ADN. Esta biomolécula existe en la naturaleza y se encuentran pequeños trozos, por ejemplo, al final de los cromosomas de los humanos”, explica Juan Carlos Cuevas, investigador del Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y coautor del trabajo, en la noticia de UAM Gazette.

“La primera tarea del equipo fue modificar la estructura química de estas moléculas para hacerlas más largas y robustas", describe el investigador. "Después investigamos sus propiedades eléctricas con la ayuda de un microscopio de fuerzas atómicas (AFM). Así encontramos que cuando una de estas moléculas se deposita en un substrato aislante y se la contacta con un electrodo metálico y la punta conductora del AFM, la molécula es capaz de transportar la corriente eléctrica a distancias incluso superiores a 100 nanómetros, algo de lo que ninguna otra molécula individual es capaz”.

El propio trabajo, que también firman investigadores de la Universidad Hebrea de Jerusalén y la Universidad de Tel Aviv (Israel), destaca la posibilidad de utilizar estas biomoléculas para la fabricación de circuitos eléctricos de tamaño nanométrico.

Referencia bibliográfica:

G. I. Livshits, A. Stern, D. Rotem, N. Borovok, G. Eidelshtein, A. Migliore, E. Penzo, S. J. Wind, R. Di Felice, S. S. Skourtis, J. C. Cuevas, L. Gurevich, A. B. Kotlyar, D. Porath: Long-range charge transport in single G-quadruplex DNA molecules. Nature Nanotechnology (2014). DOI:10.1038/nnano.2014.246.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren cómo Plutón consiguió su corazón 16 abril, 2024
    El misterio de cómo Plutón consiguió una característica gigante en forma de corazón en su superficie finalmente ha sido resuelto: los científicos lograron reproducir con éxito la forma inusual con simulaciones numéricas, atribuyéndola a un impacto gigante y lento en ángulo oblicuo. Se trató de una colisión con un cuerpo planetario de unos 700 kilómetros […]
    Pablo Javier Piacente
  • La vida podría existir desde los inicios del Universo 16 abril, 2024
    El físico Avi Loeb sostiene en un reciente artículo que los elementos para el desarrollo de la vida tal como la conocemos podrían estar presentes en el cosmos desde la formación de las primeras estrellas, unos 100 millones de años después del Big Bang. También postula que esta hipótesis podría comprobarse si la misión Dragonfly […]
    Pablo Javier Piacente
  • Crean un acelerador de partículas en miniatura con aplicaciones médicas 16 abril, 2024
    Investigadores alemanes han desarrollado un acelerador de electrones que mide poco menos de medio milímetro de largo y 0,2 micrómetros de ancho, es decir, menos de una milésima de milímetro. Tiene aplicaciones en la investigación básica y permitirá crear nuevas herramientas de radioterapia. Entrevista con sus protagonistas, Peter Hommelhoff y Stefanie Kraus.
    Oscar William Murzewitz (Welt der Physik)/T21
  • Revelan la primera molécula fractal en la naturaleza 15 abril, 2024
    Los científicos han descubierto una molécula en la naturaleza que sigue un patrón geométrico de autosimilitud, conocido como fractal. La enzima microbiana denominada citrato sintasa es la primera estructura fractal molecular ensamblada directamente en la naturaleza que ha logrado identificarse hasta el momento. Los especialistas creen que este fractal puede representar un accidente evolutivo.
    Pablo Javier Piacente
  • El cambio climático podría estar relacionado con el aumento de los accidentes cerebrovasculares 15 abril, 2024
    Una nueva investigación ha demostrado que el número de muertes ligadas a accidentes cerebrovasculares y otras patologías relacionadas ha ido creciendo desde 1990, a la par del aumento de las temperaturas extremas. Durante 2019, el último año analizado, más de 500.000 muertes por accidentes cerebrovasculares se vincularon con temperaturas "no óptimas", provocadas por el calentamiento […]
    Pablo Javier Piacente
  • La globalización está fracturando a la humanidad 15 abril, 2024
    La globalización no está conduciendo a una civilización universal con valores compartidos, sino que está creando una brecha creciente entre los países occidentales de altos ingresos y el resto del mundo, en cuanto a valores como la tolerancia, la diversidad y la libertad.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • En el caso de los caracoles, el huevo fue lo primero 14 abril, 2024
    Un caracol marino que primero fue ovíparo y evolucionó hacia la viviparidad revela que los saltos evolutivos ocurren gradualmente, a través de una serie de pequeños cambios.
    Redacción T21
  • Revelan el misterio del árbol tropical que camina 13 abril, 2024
    La denominada "palma caminante" o Socratea exorrhiza es un árbol de América Central y del Sur que según distintas versiones podría "caminar" y erguirse en determinadas situaciones: ahora, este mito parece haber sido resuelto bajo criterios científicos. Según los investigadores, aunque el árbol puede crecer rápidamente y crear nuevas raíces para lidiar con la pérdida […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren 50 especies desconocidas para la ciencia en la exótica Isla de Pascua 12 abril, 2024
    Una expedición a la Cordillera de Salas y Gómez, frente a Rapa Nui, en el Océano Pacífico, documentó 160 especies animales que no se sabía que habitaban esta región de la misteriosa Isla de Pascua, en Chile. Además, descubrieron 50 criaturas que son absolutamente nuevas para la ciencia.
    Pablo Javier Piacente
  • El clima espacial podría generar un caos satelital sin precedentes 12 abril, 2024
    Los satélites en órbita terrestre baja (LEO) pueden perder su brújula cuando el clima espacial ofrece situaciones inesperadas. El problema afecta a la Estación Espacial Internacional, la estación espacial Tiangong de China y muchos satélites de observación de la Tierra. Los expertos sostienen que esta incertidumbre de posicionamiento aumenta el riesgo de colisiones orbitales peligrosas, […]
    Pablo Javier Piacente