News IBM-Forscher nutzen DNS zur Chipherstellung

[Mokular]

Wenn ich den Abstract des Papers richtig verstehe, dann handelt es sich hierbei allerdings nicht um die Strukturbildung der DNA, welche beschrieben wird, sondern vielmehr um die Herstellung passender Bindungsstellen auf technologisch nutzbaren Materialien.

 

[Korgull]

DNA hat ebenso wie Proteine (GRID) eine komplexe dreidimensionale Struktur. Ein gut überwachter Aufbau dieser Struktur ist notwendig, um korrekte Funktionen im Organismus zu erreichen, sprich der Aufbau der DNA, unterliegt Gesetzmäßigkeiten und zu deren Durchsetzung gibt es verschiedene Mechanismen.

Einzelsträngige DNA besteht aus einer langen Abfolge von vier Basen, die A, G, C, T abgekürzt werden. Jede dieser Basen hat unterschiedliche physikalische und chemische Eigenschaften (daraus entstehen untereinander Anziehungs- und Abstoßungskräfte; Bindungen). Diese Eigenschaften und die Reihenfolge in der die Basen angeordnet sind, determinieren unter anderem die dreidimensionale Struktur. Vielfach kommt DNA als Doppelstrang vor, in dem die Basen A und T sowie G und C sich vereinfacht gesagt gegenüberliegen (bzw 2 Einzelstränge liegen sich so gegenüber), da sie bevorzugt interagieren können (siehe Beispiel im Anhang; google nach DNA Doppelhelix). Durch die Interaktion mit den gegenüberliegenden Basen wird die dreidimensionale Struktur ebenfalls beeinflusst.

Die virale DNA in den News ist einzelsträngig (und viel länger als im Beispiel unten). Gibt man jetzt kurze Stücke dazu, die mit Bereichen der des Einzelstrangs paaren können (komplementär sind), kann man die 3D-Struktur gezielt beeinflussen (vor allem kann man das, wenn man eine gute Idee, viel Geld, ein gutes Team und eine gehörige Portion Glück hat ).
Ich nehme weiter an, die insofern nach Plan modellierte dreidimensionale Struktur (ein Gerüst) und die physikochemischen Eigenschaften der DNA erzwingen dann die Anordnung der Strukturen, die für die Lithographie benötigt werden.

Im Anhang mal grob ein 2D-Modell. An den Anheftpunkten der kurzen Stücke lässt sich offenbar die 3D-Struktur gezielt beeinflussen, also zB Knicke oder Windungen einfügen (die sich im Raum dann auch wiederum zusammenlagern können, aber das führt jetzt zu weit ). So kann man sehr genau ein 'Gerüst' im nm-Bereich bauen - Biologie als Ingenieurswissenschaft.

Hoffentlich konnte ich halbwegs verständlich zum Thema beitragen. Ich kenne leider den Originalartikel nicht, von daher ist dies mein erster Eindruck allein aus der CB-News.

EDIT:
Da ist mir wer zuvorgekommen

 

[Krik]

Die News setzt wohl einen Doktortitel voraus ^^

Also wenn ich es richtig verstanden habe, läßt da irgendso eine DNA nen Chip wachsen. Oder so.

 

[Grugeschu]

22nm hui welch Kunst .
Interessant ist meines erachtens nach der Punkt wo der Leite Querschnitt in den Transistoren zu klein wird um die Energieversorung zu gewährleisten.
Interessant wird natürlich dann auch die Hardware die unter diesen Strukturgrößen entsteht. Vor allem in Hinblick Grafikkarten und CPUs mit den neuen Techniken auf Software und Schaltungsbasis die gerade entwickelt werden.

 

[FaK]

Also wenn ich es richtig verstanden habe, läßt da irgendso eine DNA nen Chip wachsen. Oder so.

ziemlich daneben, aber zwei leute haben es ja weiter oben schon erklärt. allerdings ist es für das thema in der tat von vorteil, wenn man bio/biochemie/chemie studiert.

 

[Mokular]

Das Prinzip der strukturbildenden Nukleinsäure ist beispielsweise auch von Ribozymen bekannt. Das sind enzymatisch wirkende RNA-Fragmente, welche aufgrund ihrer Sequenz eine spezifische Struktur einnehmen. Was hier mit der DNA passiert ist ein ähnlicher Ansatz der Strukturbildung, nur das durch Zugabe einzelner kurzer Oligos die Bildung bestimmter Formen induziert werden soll.

 

[TiME-SPLiNTER]

Seh ich jetzt das richtig das in Zukunft die Chips "gezüchtet" werden? Also so hört es sich für mich an. Ziemlich biologisch das ganze .

Gut neu ist das ja nicht. Man hat ja schon Laser-Medien mit Bakterienfilm entwickelt die irgendwie bis zu 60 TB fassen (auf der räumlichen Grösse einer üblichen DVD).

Ich denke in Zukunft werden biologische Abläufe und Computertechnik sowieso ineinander hineinlaufen.

 

[tarrabas]

sie verstehen es selber nicht. dasselbe wie hacker und cracker, das verwechseln sie auch noch immer absichtlich, stichwort massenverdummung. interessant wäre da ja, in wie weit gelder fliessen.

zum thema, ich finde es gut, das es voran geht. soweit ich das "verstanden" habe, ist es ein weiterer schritt zu keineren strukturen, bei denen man sogar ein einfacheres und sichereres system hat, welches sich quasi von selbst ausrichtet und somit nutzbar macht, für unsere zwecke.

 

[Troy McClure]

Ich kann euch sagen, dass man sogar mit dem Originalartikel (welcher nur ein kurzer Letter ist) es nur schwer verstehen kann.

Sie gehen nicht einmal darauf ein, wie Sie diese "Origamie-DNA" herstellen. Wird wahrscheinlich ihr Geheimnis bleiben.

 

[Korgull]

Da wächst gar nix. Im Prinzip hat das mit Biologie nicht mehr viel zu tun. Es geht vielmehr um die physikalischen und chemischen Eigenschaften eines Moleküls (in diesem Fall DNA) und die Möglichkeit auf kleinstem Raum kontrolliert ein Gerüst zu bauen. Wenn man Streichhölzer im picometer-Bereich hätte, könnte man das Gerüst auch daraus bauen

EDIT:
Origami wird wahrscheinlich ein Gehemnis bleiben, bis das Patent abgesegnet ist...

EDIT2:
@unter mir

Erkennt nature.com meine Uni-IP automatisch

So ist es.

 

[Pat]

... wird in der Septermberausgabe von Nature Nanotechnology erscheinen und ist für Abonnenten oder Gegen eine Einmalzahlung bereits online zugänglich.

Ich kann da auf "Full text" und "Download" clicken, und mir das ganze Paper durchlesen/herunterladen. Hab aber weder ein Account dort noch eingeloggt. Erkennt nature.com meine Uni-IP automatisch, und die haben irgend ein Abkommen oder so?

Ansonsten super news! Hab mir den Artikel aber auch auf Englisch durchgelesen ;-) Ein Doktortitel braucht man mitnichten zum Verständnis, naturwissenschaftliches Gym + Interesse reicht gut um das grundsätzlich zu verstehen... (Details natürlich nicht)

 

[Mokular]

Sie gehen nicht einmal darauf ein, wie Sie diese "Origamie-DNA" herstellen. Wird wahrscheinlich ihr Geheimnis bleiben.

Sagte ich doch. Es geht um die Herstellung von Bindungsstellen auf technologisch nutzbaren Materialien. Nicht um die Generierung der DNA-Strukturen.

 

[Johnny McEuter]

@Korgull: Dafür bist Du mir mit dem Bildchen zuvor gekommen, hab es noch mal etwas modifiziert und erweitert

@Pat: Jo, wenn eure Uni eine Nature-Nanotech-Lizenz hat und Du Dich übers Uni-netz einklinkst, klappt das

Sagte ich doch. Es geht um die Herstellung von Bindungsstellen auf technologisch nutzbaren Materialien. Nicht um die Generierung der DNA-Strukturen.

Sowohl als auch: Sie brauchen ja einerseits die passenden Bindungstellen auf den nutzbaren Materialien, müssen aber andererseits auch die passen Sequenzen bei den Linker-Stücken basteln...

 

[Mokular]

@Korgull: Dafür bist Du mir mit dem Bildchen zuvor gekommen, hab es noch mal etwas modifiziert und erweitert



Sowohl als auch: Sie brauchen ja einerseits die passenden Bindungstellen auf den nutzbaren Materialien, müssen aber andererseits auch die passen Sequenzen bei den Linker-Stücken basteln...

Das scheint aber ein anderes Thema zu sein. In Pubmed finden sich ein paar Paper, die spezifisch die Faltung dieser "Origami-DNA" behandeln. Scheint aber kein allzu großes Thema zu sein.


EDIT: Ach ja. Ob sich Dein Rechteck so bildet, wage ich, ohne es modelliert zu habe, einfach mal zu bezweifeln. Denk an die helikale Struktur und intramolekulare Bindungen.

 

[Johnny McEuter]

Ja, hab auch grad das Paper vor mir liegen, geht tatsächlich eher um die Bindungstellen.

 

[multipla]

Es kam ja erst ein Film im Fernsehen, da wurden aus Zellen auch Computerchips gemacht, dann sind sie mutiert und haben Leute in Aufzügen getötet

 

[Pat]

@Pat: Jo, wenn eure Uni eine Nature-Nanotech-Lizenz hat und Du Dich übers Uni-netz einklinkst, klappt das

Das ist echt geil, danke! :-) Bei IEEE hab ich mich letztens auch gewundert, warum das einfach so geht.

 

[Dese]

@mc.emi

ich hab kein einziges wort finden können, dass nicht passte.

 

[Tekpoint]

DNS 8biologisch) wie sieht es mit Anfällen von Virus aus^^

 

[BPhoenix]

Ich kann da auf "Full text" und "Download" clicken, und mir das ganze Paper durchlesen/herunterladen. Hab aber weder ein Account dort noch eingeloggt. Erkennt nature.com meine Uni-IP automatisch, und die haben irgend ein Abkommen oder so?

Möglich wärs, meine hatte z.B. ein Abkommen mit IEEE und ggf. anderen. Von Zu Hause ging das dann eben sogar noch über VPN.

Also versteh ich das jetzt richtig, dass sie mit DNA nun kleine Formen erstellen, diese dann zu etwas größerem verbinden und das Produkt dann als Maske für die herkömlichen Verfahren dient? Wenn ja wäre interessant wie die Interferenzen die bei kleinen Strukturbreiten bei den klassischen Verfahren auftreten hiermit entgegengewirkt wird? Oder allgemein wie sie es schaffen das ganze gezielt so "wachsen" zu lassen, dass dann das gewollte rauskommt.