Как вырастить полупроводник с помощью белка
Использовав белки морских губок, учёные создали кремниевые частицы, не встречающиеся в природе. Без кремния немыслимо производство полупроводников, где он буквально нарасхват.
При этом, естественно, большое значение имеют чистота вещества и строение кремниевых кристаллов. Исследователи из Университета Лидса (Великобритания) предлагают способ выращивания кремниевых полупроводников с помощью молекулярной биологии. По их мнению, это позволит создать полупроводники более высокого качества.
Основа метода — белки, участвующие в построении скелета у животных. Исследователи сосредоточились на силикатеинах, которые помогают морским губкам строить их кремниевый скелет. ДНК с генами силикатеинов была размножена, но при этом в ней естественным путём возникали мутации. Эти мутации влияли на способность белка связывать неорганические вещества и формировать из них сложные скелетные структуры. Благодаря сопутствующим мутациям учёные получили возможность выбирать: в их руках оказалось множество вариантов белков, которые по-разному взаимодействовали с оксидом кремния.
ДНК, кодирующая силикатеины, прикреплялась к полистиреновым гранулам; синтез белка шёл на них, и на них же готовые силикатеины начинали строить минеральные частицы.
Как пишут авторы работы в журнале PNAS, некоторые из получившихся в результате мутагенеза силикатеинов приобрели способность строить аккуратные кристаллические структуры — то, чего не умели делать исходные формы этих белков. Благодаря огромному количеству генетического материала удалось ускорить процесс молекулярной эволюции и в итоге получить белки, которые в дальнейшем можно будет использовать для выращивания кремниевых частиц с заданными свойствами, формой, размером и пр.
По словам учёных, точно так же можно создать белки, которые были бы способны выращивать неорганические структуры (пригодные для полупроводниковой промышленности) из других материалов.
