Оценка электрической проводимости олигонуклеотидов методами сканирующей зондовой микроскопии

Актуальность и цели. Физико-химические свойства молекул ДНК, как двухцепочечных природных, так и одноцепочечных синтезированных (олигонуклеотиды), в настоящее время активно изучаются. Появление и развитие относительно новых методов исследования - семейства сканирующих зондовых микроскопов - способствовало активизации работ по изучению наноразмерных объектов вплоть до отдельных молекул. Очевидно, что молекулы ДНК, в том числе и олигонуклеотиды, не явились исключением. Особо интересными и значимыми являются исследования физических свойств молекулы ДНК, а именно электрической проводимости. Такие исследования активно проводятся в последние 15 лет научными группами, работающими в разных странах мира. Однако парадоксально то, что полученные ими экспериментальные данные являются весьма противоречивыми. Несмотря на то, что многие из этих ученых утверждают, что молекула ДНК - это полупроводник либо диэлектрик, существуют данные, говорящие о том, что молекулам ДНК присущи свойства проводника и даже сверхпроводника. Материалы и методы. С помощью сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) можно измерить вольт-амперную характеристику (ВАХ) биомолекулы. Для этого молекулу необходимо расположить между двумя электрическими контактами, одним из которых является проводящий зонд микроскопа, а другим - фрагмент поверхности подложки. Результаты и выводы. После всех стадий приготовления образца мы перешли к идентификации молекул на поверхности золотой подложки посредством атомно-силовой микроскопии и СТМ. Затем в режиме сканирующей туннельной спектроскопии измеряли ВАХ на тех участках поверхности, где предположительно находились одиночные молекулы ДНК. Сняв измерения в нескольких точках области сканирования, мы получили усредненную ВАХ. По ВАХ определили электрическое сопротивление молекулы $R = 10^{8}$ Ом, а затем оценили удельное сопротивление молекулы ДНК, которое оказалось примерно равным $\rho = 3,14$ Ом $\cdot$ см.