Ученые из NASA Ames Research Center, SETI Institute и Argonne National Laboratory разработали технику сборки компонентов электронных и фотонных устройств при помощи биосистем. Генетически модифицированные белки играли роль своего рода шаблонов для получения сотоподобных структур из частиц золота и полупроводниковых материалов. Необходимые для сборки белки выделялись из очень живучих бактерий Sulfolobus shibatae, обитающих в геотермальных источниках при температурах, близких к температуре кипения воды и высокой кислотности. Такие белки образуют естественные кольцевые структуры размером всего 10-20 нм. На кремниевых подложках они самособираются в большие гексагональные периодические решетки. При напылении на подложку наночастицы золота или полупроводника прилипают только к активным зонам вокруг каждого белкового кольца. Полученные массивы наночастиц очень похожи на те, что используются в микроэлектронике, но имеют значительно меньшие размеры. Поэтому ученые считают, что разработанная ими техника может найти применение в производстве более компактных компьютерных компонентов и сенсоров.

Белковые шаблоны для создания нанопроводников использовали и ученые из Чикагского университета и Института биомедицинских исследований Уайтхеда. Шаблоны получались в результате самосборки генетически модифицированных дрожжевых белков в изолирующие волокна. Затем на них напылялись наночастицы золота и серебра, которые и образовывали нанопроводники диаметром около 80-200 нм. Такие проводники имеют проводимость, схожую с проводимостью обычных металлических проводников, сопротивление порядка 86 Ом (при диаметре 100 нм) и высокую химическую и термическую устойчивость. Такая технология, как считают исследователи, может оказаться хорошей альтернативой литографии при производстве микросхем.

Ученые из университета Джон Хопкинс (Мэриленд, США), используя лабораторную технику "доменной вставки" (domain insertion), объединили два белка таким образом, что получился элементарный молекулярный переключатель, в котором один белок пары управляет активностью другого. Об этом было сообщено на 225-м национальном собрании Американского химического общества 27 марта. Такие связанные белки, по мнению ученых, смогут найти применение в медицинской практике. В частности, внедренные в ткани белковые "наномашины" будут производить специальные молекулы, избирательно убивающие только пораженные раком клетки.

По мнению старшего аналитика маркетинговой компании iSuppli (www.isuppli.com) Билла Бернарда, весьма перспективной может оказаться идея создания оптической трехмерной белковой памяти, которая позволит в 1000 раз повысить емкость накопителей, по сравнению с существующими технологиями. Для этого предполагается использовать светочувствительные белки вроде тех, что содержатся в сетчатке человеческого глаза. Запись информации производится в белковом кубике с помощью двух лазеров, один из которых выделяет некоторый слой, который затем экспонируется другим лазером. В результате образуется паттерн из светлых и темных зон, который оптически может быть детектирован, и записанная информация может таким образом быть считана.

Ну а японские ученые не перестают удивлять мир своей какой-то жизнерадостной изобретательностью. На сей раз они задумали, ни много, ни мало, превратить наноэлектронику в одну из отраслей сельского хозяйства. Ими было установлено, что практически все растения и животные способны накапливать в определенных органах большие количества металла, стоит только немного подредактировать их геном. И тогда особые белки придадут "микроотложениям" кремния, золота и серебра строго определенную форму.

Группа Дзюро Набунаги опиралась на наблюдения японского врача, опубликовавшего несколько лет назад в журнале Lancet статью о "серебряном человеке". Им был пожилой японец, регулярно потреблявший национальное лакомство, украшаемое серебряным порошком, чья кожа в результате такой "диеты" приобрела серебристый блеск.

Группа Набунаги заставила кокосовые пальмы производить микро- и наноэлектронику - готовые к применению микросхемы и детали для микроэлектромеханических устройств (MEMS). Правда, пальмы дают только половину пригодных к использованию кокосовых чипов из всех созревших. Но и это может в перспективе значительно удешевить производство многих электронных компонентов.

Однако пока остается открытым вопрос об экологических последствиях применения генетически модифицированных кокосов, так как они могут распространиться очень широко в силу желания крестьян заработать на продажах дешевых биотехнологических микрочипов кустарного производства.

Сергей САНЬКО,
[email protected]