Erbgutstränge sortieren Nanoröhrchen

Neue Methode selektiert effektiv halbleitende Partikel, die für den Bau von nanoelektronischen Modulen nötig sind

DNA-Stränge umhüllen Nanoröhrchen aus Kohlenstoff
DNA-Stränge umhüllen Nanoröhrchen aus Kohlenstoff

Bethlehem (USA) - Mit Nanoröhrchen aus Kohlenstoff lassen sich hochfeste Fasern, leitfähige Kunststoffe und neue nanoelektronische Schaltkreise bauen. Um das volle Potenzial dieser vielseitigen Nanoteilchen nutzen zu können, müssen halbleitende und leitende Partikel nach der Herstellung voneinander getrennt werden. Amerikanische Wissenschaftler nutzten nun verschiedene Erbgutstränge, um ein Dutzend verschiedener Röhrchentypen gezielt zu selektieren. Über ihre Methode berichten sie in der Zeitschrift "Nature".

"Wir identifizierten mehr als 20 kurze DNA-Sequenzen, die jede eine spezifische Spezies der Nanoröhrchen erkennen", schreiben Ming Zheng von der Lehigh University und seine Kollegen vom Chemiekonzern DuPont in Wilmington. Für ihre Sortierversuche verteilten sie ein Gemisch aus leitenden und halbleitenden Nanoröhrchen in einer Kochsalzlösung. Diese ließen sie über ein Areal mit den ausgewählten DNA-Strengen fließen. Dabei dockten jeweils andere DNA-Fäden an einen speziellen Röhrchentypus an und umhüllten diese. Da jede DNA-Abfolge andere elektrische Eigenschaften zeigte, ließen sich die verschiedenen DNA-Röhrchen-Pakete gut voneinander trennen.

Insgesamt konnten Zheng und Kollegen auf diese Art zwölf verschiedene Röhrchentypen mit einer Reinheit von bis zu 99 Prozent aussortieren. Durch einen einfachen chemischen Prozess ließen sich DNA und Röhrchen darauf wieder voneinander trennen. Diese Methode eignet sich damit sehr gut, um spezielle Röhrchen für Laborversuche zu selektieren. Damit können nun die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften der einzelnen Röhrchentypen besser untersucht und zum Bau nanoelektronischer Schaltkreisen genutzt werden. Allerdings ist dieser Prozess für ein großtechnisches Trennverfahren bisher noch zu aufwendig und teuer.