Peparation of metallic nanostructures by assembly and functionalization of proteins and DNA: Preparation of amine layers which can be structured and switched

• Applicant: Professorin Brigitte Voit, Ph.D.
• Subject Area: Experimental Condensed Matter Physics
• Term: from 2002 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5465311

Ziel des Vorhabens ist es, grundlegende Prinzipien für einen kontrollierten Aufbau von künstlichen biomolekularen Strukturen und deren Integration in einem Mikroreaktionsraum zu erarbeiten, durch eine anschließende Metallisierung der immobilisierten Biotemplate Nanostrukturen mit einer künstlichen Funktionalität zu erzeugen und physikalische Eigenschaften dieser Strukturen zu bestimmen. Als biologische Template sollen DNA und DNA-bindende Proteine zur Anwendung kommen. Die DNA soll unter Ausnutzung ihrer spezifischen intra- und intermolekularen Assoziationseigenschaften an metallische Mikrostrukturen angebunden werden, die u.a. den gezielten Aufbau von determinierten Netzstrukturen über spezifische DNA-Proteinwechselwirkungen erlauben. Ein Schritt dazu ist der Aufbau von labil-geschützten Aminfunktionsschichten. Nach erfolgter in-situ-Metallisierung werden die elektrischen Eigenschaften der so erzeugten Nanostrukturen bis hin zu tiefen Temperaturen bestimmt, wo Quanteneigenschaften erwartet werden. Daneben sollen chemische Schaltfunktionen wie reversibles chemisches Öffnen und Schließen von Bindungen demonstriert werden, wodurch Funktion und Wirkung einfacher "biomolekularer Maschinenelemente" untersucht werden sollen. Als Demonstrationsobjekt wird eine "DNA-Uhr" aufgebaut.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 335: Nanostrukturierte Funktionselemente in makroskopischen Systemen
• Participating Persons: Professor Dr. Michael Mertig; Professor Dr. Wolfgang Pompe; Professor Dr. Hans Konrad Schackert