In un articolo pubblicato oggi in Nanotecnologia della natura , un gruppo internazionale di scienziati ha annunciato la svolta più significativa in un decennio verso lo sviluppo di circuiti elettrici basati sul DNA.

La rivoluzione tecnologica centrale del XX secolo è stata lo sviluppo dei computer, che porta all'era della comunicazione e di Internet. La misura principale di questa evoluzione è la miniaturizzazione:rendere le nostre macchine più piccole. Un computer con la memoria di un laptop medio di oggi aveva le dimensioni di un campo da tennis negli anni '70. Eppure, mentre gli scienziati hanno fatto grandi passi avanti nella riduzione delle dimensioni dei singoli componenti dei computer attraverso la microelettronica, hanno avuto meno successo nel ridurre la distanza tra i transistor, l'elemento principale dei nostri computer. Questi spazi tra i transistor sono stati molto più impegnativi ed estremamente costosi da miniaturizzare, un ostacolo che limita lo sviluppo futuro dei computer.

Elettronica molecolare, che utilizza le molecole come elementi costitutivi per la fabbricazione di componenti elettronici, è stata vista come la soluzione definitiva alla sfida della miniaturizzazione. Però, ad oggi, nessuno è stato effettivamente in grado di realizzare circuiti elettrici complessi utilizzando molecole. Le uniche molecole conosciute che possono essere pre-progettate per autoassemblarsi in complessi circuiti in miniatura, che a sua volta potrebbe essere utilizzato nei computer, sono molecole di DNA. Tuttavia, finora nessuno è stato in grado di dimostrare in modo affidabile e quantitativo il flusso di corrente elettrica attraverso lunghe molecole di DNA.

Ora, un gruppo internazionale guidato dal Prof. Danny Porath, il Professore Etta e Paul Schankerman in Biomedicina Molecolare presso l'Università Ebraica di Gerusalemme, riporta misurazioni riproducibili e quantitative del flusso di elettricità attraverso lunghe molecole costituite da quattro filamenti di DNA, segnalando una svolta significativa verso lo sviluppo di circuiti elettrici basati sul DNA. La ricerca, che potrebbe riaccendere l'interesse per l'uso di fili e dispositivi basati sul DNA nello sviluppo di circuiti programmabili, appare sulla prestigiosa rivista Nanotecnologia della natura sotto il titolo "Trasporto di carica a lungo raggio in singole molecole di DNA G-quadruplex".

Il Prof. Porath è affiliato all'Istituto di Chimica dell'Università Ebraica e al suo Centro per le nanoscienze e le nanotecnologie. Le molecole sono state prodotte dal gruppo di Alexander Kotlyar dell'Università di Tel Aviv, che da 15 anni collabora con Porath. Le misurazioni sono state eseguite principalmente da Gideon Livshits, uno studente di dottorato nel gruppo Porath, che ha portato avanti il ​​progetto con grande creatività, iniziativa e determinazione. La ricerca è stata condotta in collaborazione con gruppi danesi, Spagna, NOI, Italia e Cipro.

Secondo il prof. Porath, "Questa ricerca apre la strada all'implementazione di circuiti programmabili basati sul DNA per l'elettronica molecolare, che potrebbe portare a una nuova generazione di circuiti informatici che possono essere più sofisticati, più economico e più semplice da realizzare."