На основе ДНК и с использованием углеродных нанотрубок созданы прототипы сенсоров, способных улавливать ничтожные количества веществ. - Гранит науки - 2005-10-10

Применение таких будущих нано-носов и нано-языков разнообразно

Нанотрубки, покрытые нитями ДНК, как говорят их создатели из Филадельфии (Monell Chemical Sciences Center, University of Pennsylvania), могут определять молекулы в количестве порядка одной части на миллион. Их уже проверили на 5 различных химических запахах, включая метанол и динитротолуол, входящий в состав взрывчатых веществ. Наносенсоры могут почуять молекулы в воздухе, могут определить их как бы на вкус в жидкости, следовательно, применять их можно как в целях безопасности, так и в медицине. Изобретение, описываемое в недавнем номере журнала Nano Letters, представляет собой гибрид двух молекул, чрезвычайно чувствительных к внешним сигналам. Во-первых, это одноцепочечная ДНК, которая служит детектором, и углеродная нанотрубка, которая работает как переносчик, медиатор. Если их соединить, получится невероятно подвижный сенсор, способный улавливать следовые количества специфических молекул. Поскольку размер каждой нанотрубки в таком сенсоре около одной миллиардной метра в ширину, то сами сенсоры могут быть пассивными детекторами в любом положении. Поверхность сенсора самовосстанавливающаяся, и каждый из них может выдержать до 50 воздействий целевого вещества, т.е. такие сенсоры не требуют частой замены.

Уникальные свойства сенсоров обусловлены специфичностью покрывающей их одноцепочечной ДНК. Эта искусственная генетическая система создается так называемой направленной эволюцией, рукотворным процессом, в ходе которого биополимер учат распознавать различные цели, в том числе малые молекулы и специфические белки. А нанотрубки идеальны для того, чтобы подавать сигналы о том, что ДНК связалась с целевой молекулой. Эти одностенные структуры, образовавшиеся из одного слоя углеродных молекул, связавшихся между собой и свернувшихся в трубочку, уникальный материал, в котором каждый атом одновременно является и поверхностным, и внутренним. Нанотрубки чрезвычайно чувствительны к электростатическим изменениям окружающей их среды. « И когда ДНК-овая часть наносенсора связывается с целевой молекулой, около нанотрубки происходит некоторое изменение электрического заряда» - поясняет один из авторов, адъюнкт-профессор из Университета Пенсильвании физик Чарли Джонсон (Charlie Johnson). Нанотрубка реагирует на это изменение, преобразуя его в электрический сигнал, который может быть передан.