Bygging av biomolekyl og nanopartikkel-strukturer på overflater - Sideversjonshistorikk

Erlendgr: Bygging av biomolekyl og nanopartikkel-strukturer flyttet til Bygging av biomolekyl og nanopartikkel-strukturer på overflater: Lagt til litt i navnet

2009-03-31T14:53:04Z

Bygging av biomolekyl og nanopartikkel-strukturer flyttet til Bygging av biomolekyl og nanopartikkel-strukturer på overflater: Lagt til litt i navnet

← Eldre sideversjon	Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:53
(Ingen forskjell)

Erlendgr på 31. mar. 2009 kl. 14:51

2009-03-31T14:51:02Z

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:51
Linje 1:		Linje 1:
	Denne artikkelen er en del av ~~litteraturprosjektet~~ "Assembly of Biomolecule-Nanoparticle Architecture on Surfaces", fritt oversatt til "Bygging av biomolekyl og nanopartikkel-strukturer på overflater". Som en del av dette prosjektet finner man også underartiklene [[Nanolitografi]] og [[Deponeringsteknikker]].		Denne artikkelen er en del av et litteraturprosjekt i [[TFY4335 - Bionanovitenskap]]: "Assembly of Biomolecule-Nanoparticle Architecture on Surfaces", fritt oversatt til "Bygging av biomolekyl og nanopartikkel-strukturer på overflater". Som en del av dette prosjektet finner man også underartiklene [[Nanolitografi]] og [[Deponeringsteknikker]].

	== Introduksjon ==		== Introduksjon ==

Erlendgr: /* Multilag av DNA-NP-hybrider */

2009-03-31T14:45:35Z

Multilag av DNA-NP-hybrider

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:45
Linje 107:		Linje 107:


	Som figur 9 viser kan man også montere et monolag av korte oligonukleotider, '''46''', til en glassoverflate, som igjen fester seg til lengre nukleotidkjeder, '''47''', med "sticky ends" komplimentære til både '''46''' og '''48'''.<ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref>]] Au-nanopartikler (13 nm) funksjonalisert med oligonukleotid '''48''' ble deretter tilført for å lage et monolag av dsDNA mellom NP-monolagene. Denne prosessen kan gjentas ved å tilføre flere komplimentære nukleotidtråder til man har dannet et multilag av DNA og nanopartikler på glassoverflaten. Her kan man i andre omgang i lag-på-lag-deponeringen for eksempel bruke Ag-, CdS- eller CdSe-nanopartikler.		Som figur 9 viser kan man også montere et monolag av korte oligonukleotider, '''46''', til en glassoverflate, som igjen fester seg til lengre nukleotidkjeder, '''47''', med "sticky ends" komplimentære til både '''46''' og '''48'''.<ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref> Au-nanopartikler (13 nm) funksjonalisert med oligonukleotid '''48''' ble deretter tilført for å lage et monolag av dsDNA mellom NP-monolagene. Denne prosessen kan gjentas ved å tilføre flere komplimentære nukleotidtråder til man har dannet et multilag av DNA og nanopartikler på glassoverflaten. Her kan man i andre omgang i lag-på-lag-deponeringen for eksempel bruke Ag-, CdS- eller CdSe-nanopartikler.
	<br/>		<br/>

Erlendgr: /* Nanokretser */

2009-03-31T14:44:54Z

Nanokretser

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:44
Linje 47:		Linje 47:
	[[Bilde:Aunanokrets.JPG\|400px\|right\|thumb\|'''Figur 4''' viser en metode som utnytter oligonukleotider som overlapper hverandre i faste mønster, og komplimentære DNA-NP-hybrider som fester seg til disse. '''A''' viser en '''40''' oligonukleotid-Au-hybrid med 17 baser, hvor basesekvensen er komplimentær til de større oligonukleotidene '''41''' og '''42''' som er sammensatt i et fast mønster. '''B''' viser et AFM-bilde av strukturen, som fortsatt mangler en del organisering og god nok kontakt mellom Au-NPene. <ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref> ]]		[[Bilde:Aunanokrets.JPG\|400px\|right\|thumb\|'''Figur 4''' viser en metode som utnytter oligonukleotider som overlapper hverandre i faste mønster, og komplimentære DNA-NP-hybrider som fester seg til disse. '''A''' viser en '''40''' oligonukleotid-Au-hybrid med 17 baser, hvor basesekvensen er komplimentær til de større oligonukleotidene '''41''' og '''42''' som er sammensatt i et fast mønster. '''B''' viser et AFM-bilde av strukturen, som fortsatt mangler en del organisering og god nok kontakt mellom Au-NPene. <ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref> ]]

	Ved å bruke DNA-tråder som krysser hverandre i spesielle mønstre, kan man også i teorien konstruere en mal for bionanoelektronikk-chiper. Negativt ladet DNA, små oligonukleotider, kan danne komplekser med positivt ladede metallioner som senere reduseres til små metalltråder som legger seg over DNA-malen<ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref>. Et system som utnytter små ssDNA-tråder, oligonukletider med 57 baser, som overlapper hverandre i et fast og kontinuerlig mønster har blitt prøvd ut (Figur 4) sammen med Au-nanopartikler festet til en thiol-gruppe på enden av enda mindre oligonukleotider med 17 komplimentære baser.		Ved å bruke DNA-tråder som krysser hverandre i spesielle mønstre, kan man også i teorien konstruere en mal for bionanoelektronikk-chiper. Negativt ladet DNA, små oligonukleotider, kan danne komplekser med positivt ladede metallioner som senere reduseres til små metalltråder som legger seg over DNA-malen<ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref>. Et system som utnytter små ssDNA-tråder, oligonukletider med 57 baser, som overlapper hverandre i et fast og kontinuerlig mønster har blitt prøvd ut (Figur 6) sammen med Au-nanopartikler festet til en thiol-gruppe på enden av enda mindre oligonukleotider med 17 komplimentære baser.

	Dette forsøket har også blitt utført med spesialdesignede mikrowires festet til thiol-gruppene i stedet for Au-nanopartikler, og DNA fungerte i dette tilfellet godt som "molekylært lim". I dette tilfellet mister man imidlertid de spesielle egenskapene til nanopartikler som kan bidra til fremskritt for mikroelektronikken.		Dette forsøket har også blitt utført med spesialdesignede mikrowires festet til thiol-gruppene i stedet for Au-nanopartikler, og DNA fungerte i dette tilfellet godt som "molekylært lim". I dette tilfellet mister man imidlertid de spesielle egenskapene til nanopartikler som kan bidra til fremskritt for mikroelektronikken.

Erlendgr på 31. mar. 2009 kl. 14:42

2009-03-31T14:42:56Z

Erlendgr: /* Nanowires */

2009-03-31T14:39:23Z

Nanowires

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:39
Linje 27:		Linje 27:
	Figur 1 B viser et DNA med Gull-NP avbildet med [[AFM]]. I teorien kan hvilke og hvordan nanopartiklene festes bestemmes ved å velge oligonukleotider som er komplementære til bestemte segmenter av DNA-et. I praksis er det litt vanskeligere.		Figur 1 B viser et DNA med Gull-NP avbildet med [[AFM]]. I teorien kan hvilke og hvordan nanopartiklene festes bestemmes ved å velge oligonukleotider som er komplementære til bestemte segmenter av DNA-et. I praksis er det litt vanskeligere.

	[[Bilde:Elektrostatisk_deponering_av_NP_paa_DNA.JPG\|left\|thumb\|'''Figur 3:''' 3 nm positivt ladde CdS-partikler er pakket inn i thiocholine (39) deponeres på tett pakket DNA. DNA pakkes tett ved å komprimere et lag med positive surfaktatner (38)]]		[[Bilde:Elektrostatisk_deponering_av_NP_paa_DNA.JPG\|left\|thumb\|'''Figur 2:''' 3 nm positivt ladde CdS-partikler er pakket inn i thiocholine (39) deponeres på tett pakket DNA. DNA pakkes tett ved å komprimere et lag med positive surfaktatner (38)]]
	'''Metode 2: Elektrostatisk deponering på ds-DNA som templat'''		'''Metode 2: Elektrostatisk deponering på ds-DNA som templat'''

Erlendgr på 31. mar. 2009 kl. 14:37

2009-03-31T14:37:07Z

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:37
Linje 1:		Linje 1:
	Denne artikkelen er ~~under bygging~~. ~~Mens du venter i spenning; det er mange andre spennende artikler å lese~~.		Denne artikkelen er en del av litteraturprosjektet "Assembly of Biomolecule-Nanoparticle Architecture on Surfaces", fritt oversatt til "Bygging av biomolekyl og nanopartikkel-strukturer på overflater". Som en del av dette prosjektet finner man også underartiklene [[Nanolitografi]] og [[Deponeringsteknikker]].

	== Introduksjon ==		== Introduksjon ==
Linje 132:		Linje 132:
	== Referanser ==		== Referanser ==
	<references/>		<references/>

	~~[http://www.example.com lenketittel]~~

Erlendgr: /* Quartz Crystal Microbalance */

2009-03-31T14:31:26Z

Quartz Crystal Microbalance

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:31
Linje 81:		Linje 81:
	<br/>		<br/>

	~~----~~

	En QCM kan også brukes i væske, men da må man ta med et dampningsledd i Sauerbrey's ligning:<ref name="Cooper">Matthew A. Cooper* and Victoria T. Singleton, "A survey of the 2001 to 2005 quartz crystal microbalance biosensor literature: applications of acoustic physics to the analysis of biomolecular		En QCM kan også brukes i væske, men da må man ta med et dampningsledd i Sauerbrey's ligning:<ref name="Cooper">Matthew A. Cooper* and Victoria T. Singleton, "A survey of the 2001 to 2005 quartz crystal microbalance biosensor literature: applications of acoustic physics to the analysis of biomolecular
Linje 91:		Linje 90:
	<math>\rho_{l}</math> er væskens tetthet.<br/>		<math>\rho_{l}</math> er væskens tetthet.<br/>

	[[Bilde:Dnamultilag2.JPG\|250px\|thumb\|left\|'''Figur 7''' viser en metode for å konstruere faste strukturer av kolloidale DNA-hybridiserte Au-nanopartikler i løsning. Man kan løse opp strukturene igjen ved å tilføre varme<ref name="mirkin">Mirkin, CA; Letsinger, RL; Mucic, RC, et al., "A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials ", Nature, Vol. 382 (6592), 1996 (2004), 607-609</ref>]]		----


			[[Bilde:Dnamultilag2.JPG\|250px\|thumb\|left\|'''Figur 7''' viser en metode for å konstruere faste strukturer av kolloidale DNA-hybridiserte Au-nanopartikler i løsning. Man kan løse opp strukturene igjen ved å tilføre varme<ref name="mirkin">Mirkin, CA; Letsinger, RL; Mucic, RC, et al., "A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials ", Nature, Vol. 382 (6592), 1996 (2004), 607-609</ref>]]

	=== Multilag av DNA-NP-hybrider===		=== Multilag av DNA-NP-hybrider===

Erlendgr: /* Bruksområder */

2009-03-31T14:30:08Z

Bruksområder

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:30
Linje 110:		Linje 110:

	=== Bioelektronikk ===		=== Bioelektronikk ===
	Som nevnt, har man troa på at nanowires, og dermed nanokretser har et stort potensiale og vidt bruksområde. F. eks i konvertering av solenergi til elektrisk energi, i LED-teknologi, men også som en slags datamaskin.<ref name="~~techsight~~>Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref>		Som nevnt, har man troa på at nanowires, og dermed nanokretser har et stort potensiale og vidt bruksområde. F. eks i konvertering av solenergi til elektrisk energi, i LED-teknologi, men også som en slags datamaskin.<ref name="willner3">Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref>

	I en BioFET, biologisk field effect transistor, er f.eks antikropper koplet elekrisk. Når antikroppen finner sin respektive antigen, endres ledningsevne, og vi kan detektere 0, eller 1, avhengig om antikroppen har detektert antigen eller ikke. Dette kan også utnyttes som en sensor.		I en BioFET, biologisk field effect transistor, er f.eks antikropper koplet elekrisk. Når antikroppen finner sin respektive antigen, endres ledningsevne, og vi kan detektere 0, eller 1, avhengig om antikroppen har detektert antigen eller ikke. Dette kan også utnyttes som en sensor.

	I drømmenanoverden ser man også for seg at man mellom source og drain i en transistor kan ha et protein, som leder strøm ettersom gatespenningen er av eller på. Proteinet vil da ta plassen til den pn-dopede halvlederen vi finner i dagens transistore. Et protein kan være ~ 4 nm, altså 10 ganger mindre enn dagens transistorer. En slik protein-transistor må riktignok være i vann...		I drømmenanoverden ser man også for seg at man mellom source og drain i en transistor kan ha et protein, som leder strøm ettersom gatespenningen er av eller på. Proteinet vil da ta plassen til den pn-dopede halvlederen vi finner i dagens transistore. Et protein kan være ~ 4 nm, altså 10 ganger mindre enn dagens transistorer. En slik protein-transistor må riktignok være i vann...
			[[Bilde:Biobrenselcelle.JPG\|400px\|right\|thumb\|'''Figur 9''': Bioelektroniske elementer kan tenkes å produsere elektrisk energi gjennom bioelektrokatalysert oksidering av glukose i en biobrenselcelle.<ref name="willner3">Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref> ]]

	=== Biobrenselceller ===		=== Biobrenselceller ===
	[[Bilde:Biobrenselcelle.JPG\|400px\|right\|thumb\|'''Figur 9''': Bioelektroniske elementer kan tenkes å produsere elektrisk energi gjennom bioelektrokatalysert oksidering av glukose i en biobrenselcelle.<ref name="techsight>Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref> ]]
	Det er en drøm innen nanoverden å kunne lage stabile biobrenselceller som samtidig er effektive. Ved hjelp av hybrider av biomolekyler og nanopartikler kan man langt på vei løse biobrenselcellenes fundamentale problem: Å etablere god nok kontakt mellom de redoksaktive delene av biomolekylene og elektroniske komponenter som elektroder og transistorer. Redoksenzymer er et eksempel på en stor klasse av biokatalysatorer som utveksler elektroner ved oksidering og redusering av biologiske substrater, for eksempel Glukose, og å etablere kontakt mellom disse enzymene og elektroniske komponenter baner vei for biobrenselceller på nanoskala.<ref name="~~techsight~~>Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref>		Det er en drøm innen nanoverden å kunne lage stabile biobrenselceller som samtidig er effektive. Ved hjelp av hybrider av biomolekyler og nanopartikler kan man langt på vei løse biobrenselcellenes fundamentale problem: Å etablere god nok kontakt mellom de redoksaktive delene av biomolekylene og elektroniske komponenter som elektroder og transistorer. Redoksenzymer er et eksempel på en stor klasse av biokatalysatorer som utveksler elektroner ved oksidering og redusering av biologiske substrater, for eksempel Glukose, og å etablere kontakt mellom disse enzymene og elektroniske komponenter baner vei for biobrenselceller på nanoskala.<ref name="willner3">Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref>

	=== Biosensorer ===		=== Biosensorer ===

Erlendgr: /* Bruksområder */

2009-03-31T14:27:19Z

Bruksområder

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:27
Linje 114:		Linje 114:
	I en BioFET, biologisk field effect transistor, er f.eks antikropper koplet elekrisk. Når antikroppen finner sin respektive antigen, endres ledningsevne, og vi kan detektere 0, eller 1, avhengig om antikroppen har detektert antigen eller ikke. Dette kan også utnyttes som en sensor.		I en BioFET, biologisk field effect transistor, er f.eks antikropper koplet elekrisk. Når antikroppen finner sin respektive antigen, endres ledningsevne, og vi kan detektere 0, eller 1, avhengig om antikroppen har detektert antigen eller ikke. Dette kan også utnyttes som en sensor.

	I drømmenanoverden ser man også for seg at man mellom source og drain i en transistor kan ha et protein, som leder strøm ettersom gatespenningen er av eller på. Proteinet ~~er dra i stedet for~~ den pn-dopede halvlederen vi finner i dagens transistore. Et protein kan være ~ 4 nm, altså 10 ganger mindre enn dagens transistorer. En slik protein-transistor må riktignok være i vann...		I drømmenanoverden ser man også for seg at man mellom source og drain i en transistor kan ha et protein, som leder strøm ettersom gatespenningen er av eller på. Proteinet vil da ta plassen til den pn-dopede halvlederen vi finner i dagens transistore. Et protein kan være ~ 4 nm, altså 10 ganger mindre enn dagens transistorer. En slik protein-transistor må riktignok være i vann...

			=== Biobrenselceller ===
			[[Bilde:Biobrenselcelle.JPG\|400px\|right\|thumb\|'''Figur 9''': Bioelektroniske elementer kan tenkes å produsere elektrisk energi gjennom bioelektrokatalysert oksidering av glukose i en biobrenselcelle.<ref name="techsight>Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref> ]]
			Det er en drøm innen nanoverden å kunne lage stabile biobrenselceller som samtidig er effektive. Ved hjelp av hybrider av biomolekyler og nanopartikler kan man langt på vei løse biobrenselcellenes fundamentale problem: Å etablere god nok kontakt mellom de redoksaktive delene av biomolekylene og elektroniske komponenter som elektroder og transistorer. Redoksenzymer er et eksempel på en stor klasse av biokatalysatorer som utveksler elektroner ved oksidering og redusering av biologiske substrater, for eksempel Glukose, og å etablere kontakt mellom disse enzymene og elektroniske komponenter baner vei for biobrenselceller på nanoskala.<ref name="techsight>Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref>

	=== Biosensorer ===		=== Biosensorer ===
	Artikklen [[Sensorer basert på sammenklumping av DNA-nanopartikler]] tar opp temaet Biosensorer, basert på DNA- og nanopartikkelhybrider.		Artikklen [[Sensorer basert på sammenklumping av DNA-nanopartikler]] tar opp temaet Biosensorer, basert på DNA- og nanopartikkelhybrider.

	~~=== Biobrenselceller ===~~

	== Relevante sider ==		== Relevante sider ==

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 31. mar. 2009 kl. 14:42
Linje 36:		Linje 36:
	=== "2-dimensjonale" strukturer ===		=== "2-dimensjonale" strukturer ===

	[[Bilde:Dpn.JPG\|right\|thumb\|'''Figur 2:''' Nanostruktur av 13 nm og 30 nm gullpartikler på gullflate. Partiklene er "limt fast" ved hjelp av DNA]]		[[Bilde:Dpn.JPG\|right\|thumb\|'''Figur 3:''' Nanostruktur av 13 nm og 30 nm gullpartikler på gullflate. Partiklene er "limt fast" ved hjelp av DNA]]
	DNA, oligonukleotider, har blitt brukt som molekylært lim for å lage nanostrukturer av nanopartikler på overflater. Oligonukleotidene bindes kovalent til flaten i et mønster som lages med Dip-Pen Nanolitografi, beskrevet i artikkelen [[Nanolitografi]]. DPN brukes til å mønstre flaten med en syre. Senere kan man deponere alkylamin-modifisert oligonukleotid på flaten. Disse lager amid-bindinger med syren <ref name="dpn2">L. M. Demers, S.-J. Park, T. A. Taton, Z. Li, C. A. Mirkin, Angew. Chem. Int. Ed. (2001), 40, 3071 – 3073</ref>. Dette er en prosess som er mulig å gjøre i flere trinn, altså binde forkjellige oligonukelotider i forskjellige planlagte mønster etter hverandre. Dermed har man muligheten til å lage et planlagt mønster med forkjellige nanopartikler.		DNA, oligonukleotider, har blitt brukt som molekylært lim for å lage nanostrukturer av nanopartikler på overflater. Oligonukleotidene bindes kovalent til flaten i et mønster som lages med Dip-Pen Nanolitografi, beskrevet i artikkelen [[Nanolitografi]]. DPN brukes til å mønstre flaten med en syre. Senere kan man deponere alkylamin-modifisert oligonukleotid på flaten. Disse lager amid-bindinger med syren <ref name="dpn2">L. M. Demers, S.-J. Park, T. A. Taton, Z. Li, C. A. Mirkin, Angew. Chem. Int. Ed. (2001), 40, 3071 – 3073</ref>. Dette er en prosess som er mulig å gjøre i flere trinn, altså binde forkjellige oligonukelotider i forskjellige planlagte mønster etter hverandre. Dermed har man muligheten til å lage et planlagt mønster med forkjellige nanopartikler.

	Nanopartikklene er bundet aktivert med et annet oligonukleotid. Et såkaldt "Target-DNA" fungerer som skjøt mellom oligonukleodene på flaten, og oligonukleotidene bundet bundet til nanopartikkelen. Target-DNA'ets ene del er komplementær til nukleotidet på flaten. Den andre delen er komplementær til nanopartikklenes nukleotid.		Nanopartikklene er bundet aktivert med et annet oligonukleotid. Et såkaldt "Target-DNA" fungerer som skjøt mellom oligonukleodene på flaten, og oligonukleotidene bundet bundet til nanopartikkelen. Target-DNA'ets ene del er komplementær til nukleotidet på flaten. Den andre delen er komplementær til nanopartikklenes nukleotid.

	På denne måten kan man lage nøyaktive mønster av nanopartikler på en flate. Figur 2 viser et AFM-bilde av et forsøk, der 13 nm og 30 nm store Gullpartikler ble festet til en Gullflate (aktivisert med syren MHA).		På denne måten kan man lage nøyaktive mønster av nanopartikler på en flate. Figur 3 viser et AFM-bilde av et forsøk, der 13 nm og 30 nm store Gullpartikler ble festet til en Gullflate (aktivisert med syren MHA).

	=== Nanokretser ===		=== Nanokretser ===
Linje 51:		Linje 51:
	Dette forsøket har også blitt utført med spesialdesignede mikrowires festet til thiol-gruppene i stedet for Au-nanopartikler, og DNA fungerte i dette tilfellet godt som "molekylært lim". I dette tilfellet mister man imidlertid de spesielle egenskapene til nanopartikler som kan bidra til fremskritt for mikroelektronikken.		Dette forsøket har også blitt utført med spesialdesignede mikrowires festet til thiol-gruppene i stedet for Au-nanopartikler, og DNA fungerte i dette tilfellet godt som "molekylært lim". I dette tilfellet mister man imidlertid de spesielle egenskapene til nanopartikler som kan bidra til fremskritt for mikroelektronikken.

	[[Bilde:PolyanalinNP.JPG\|300px\|left\|thumb\|'''Figur 5 A''' viser oksidering av glukosemolekyler på en Au-elektrode med PolyAnilin-staver. PAn-stavene er funksjonalisert med Au-nanopartikler for å bedre elektrontransportevnen til proteinet. '''B''' viser kontrollforsøket med en blanding av "vanlige" PolyAnalinstaver og PolyStyreneSulfonat (PSS). '''A''' viser seg å gi 25 ganger bedre elektrontransport enn '''b'''. <ref name="willner2">Willner, I; Willner, B; Katz, E, "Biomolecule-nanoparticle hybrid systems for bioelectronic applications", BIOELECTROCHEMISTRY, Vol. 70, 2007 (p.2-11) </ref> ]]		[[Bilde:PolyanalinNP.JPG\|300px\|left\|thumb\|'''Figur 5 A''' viser oksidering av glukosemolekyler på en Au-elektrode med PolyAnilin-staver. PAn-stavene er funksjonalisert med Au-nanopartikler for å bedre elektrontransportevnen til proteinet. '''B''' viser kontrollforsøket med en blanding av "vanlige" PolyAnalinstaver og PolyStyreneSulfonat (PSS). '''A''' viser seg å gi 25 ganger bedre elektrontransport enn '''B'''. <ref name="willner2">Willner, I; Willner, B; Katz, E, "Biomolecule-nanoparticle hybrid systems for bioelectronic applications", BIOELECTROCHEMISTRY, Vol. 70, 2007 (p.2-11) </ref> ]]

	=== Protein-NP-hybrider ===		=== Protein-NP-hybrider ===
Linje 69:		Linje 69:
	==== Quartz Crystal Microbalance ====		==== Quartz Crystal Microbalance ====

	[[Bilde:Quartzcrystalmicrobalance.JPG\|300px\|thumb\|right\|'''Figur 5''' En QCM er et nyttig verktøy for å måle små masseforandringer på en overflate meget nøyaktig. Instrumentet utnytter at kvartskrystaller har piezoelektriske egenskaper, og dermed at egenfrekvensene deres avhenger av massen.<ref name="QCMdatasheet">Lap-Tech Inc. 230 Simpson Ave. South. Bowmanville Canada L1C 2J3, http://www.laptech.com/New_Products/QCM%20General%20Data%20Sheet.pdf</ref>]]		[[Bilde:Quartzcrystalmicrobalance.JPG\|300px\|thumb\|right\|'''Figur 7''' En QCM er et nyttig verktøy for å måle små masseforandringer på en overflate meget nøyaktig. Instrumentet utnytter at kvartskrystaller har piezoelektriske egenskaper, og dermed at egenfrekvensene deres avhenger av massen.<ref name="QCMdatasheet">Lap-Tech Inc. 230 Simpson Ave. South. Bowmanville Canada L1C 2J3, http://www.laptech.com/New_Products/QCM%20General%20Data%20Sheet.pdf</ref>]]
	Deponeringsraten i metoden i figur 4 ble overvåket ved hjelp av en Quartz Crystal Microbalance (QCM). QCM er et instrument for å måle små masseforskjeller ved hjelp av frekvensmålinger<ref name="Cooper">Matthew A. Cooper* and Victoria T. Singleton, "A survey of the 2001 to 2005 quartz crystal microbalance biosensor literature: applications of acoustic physics to the analysis of biomolecular		Deponeringsraten i metoden i figur 6 ble overvåket ved hjelp av en Quartz Crystal Microbalance (QCM). QCM er et instrument for å måle små masseforskjeller ved hjelp av frekvensmålinger<ref name="Cooper">Matthew A. Cooper* and Victoria T. Singleton, "A survey of the 2001 to 2005 quartz crystal microbalance biosensor literature: applications of acoustic physics to the analysis of biomolecular
	interactions", J. Mol. Recognit. 2007; 20: 154–184</ref>, og meget nyttig til å overvåke deponeringsraten for tynnfilmdeponering. QCM utnytter at kvartskrystaller har piezoelektriske egenskaper, noe som betyr at krystallen utvikler et elektrisk potensial når den utsettes for mekanisk trykk. Ved å sette et spenningsfall over krystallen kan man indusere stående akustiske bølger med en gitt resonansfrekvens som blant annet er avhengig av krystallens masse. På denne måten kan man måle eventuelle masseforandringer på QCM-elektroden meget nøyaktig ved å måle frekvensendringene. Sammenhengen mellom masseforandring og frekvensforandring for en piezoelektrisk krystall i vakuum er gitt av Sauerbrey's ligning:<ref name="sauerbrey">Sauerbrey G. 1959. "Verwendung von Schwingquarzen zur Wagung dunner Schichten und zur Microwagang". Z. Phys. 155: 206–212</ref>		interactions", J. Mol. Recognit. 2007; 20: 154–184</ref>, og meget nyttig til å overvåke deponeringsraten for tynnfilmdeponering. QCM utnytter at kvartskrystaller har piezoelektriske egenskaper, noe som betyr at krystallen utvikler et elektrisk potensial når den utsettes for mekanisk trykk. Ved å sette et spenningsfall over krystallen kan man indusere stående akustiske bølger med en gitt resonansfrekvens som blant annet er avhengig av krystallens masse. På denne måten kan man måle eventuelle masseforandringer på QCM-elektroden meget nøyaktig ved å måle frekvensendringene. Sammenhengen mellom masseforandring og frekvensforandring for en piezoelektrisk krystall i vakuum er gitt av Sauerbrey's ligning:<ref name="sauerbrey">Sauerbrey G. 1959. "Verwendung von Schwingquarzen zur Wagung dunner Schichten und zur Microwagang". Z. Phys. 155: 206–212</ref>

Linje 93:		Linje 93:


	[[Bilde:Dnamultilag2.JPG\|250px\|thumb\|left\|'''Figur 7''' viser en metode for å konstruere faste strukturer av kolloidale DNA-hybridiserte Au-nanopartikler i løsning. Man kan løse opp strukturene igjen ved å tilføre varme<ref name="mirkin">Mirkin, CA; Letsinger, RL; Mucic, RC, et al., "A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials ", Nature, Vol. 382 (6592), 1996 (2004), 607-609</ref>]]		[[Bilde:Dnamultilag2.JPG\|250px\|thumb\|left\|'''Figur 8''' viser en metode for å konstruere faste strukturer av kolloidale DNA-hybridiserte Au-nanopartikler i løsning. Man kan løse opp strukturene igjen ved å tilføre varme<ref name="mirkin">Mirkin, CA; Letsinger, RL; Mucic, RC, et al., "A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials ", Nature, Vol. 382 (6592), 1996 (2004), 607-609</ref>]]

	=== Multilag av DNA-NP-hybrider===		=== Multilag av DNA-NP-hybrider===


	[[Bilde:Dnanpmultilag.JPG\|400px\|thumb\|right\|'''Figur 8''' viser en metode hvor man konstruerer multilag av Au-nanopartikler ved funksjonalisering med oligonukleotider.<ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref>]]		[[Bilde:Dnanpmultilag.JPG\|400px\|thumb\|right\|'''Figur 9''' viser en metode hvor man konstruerer multilag av Au-nanopartikler ved funksjonalisering med oligonukleotider.<ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref>]]

	Det har blitt gjennomført forsøk som viser at man kan konstruere funksjonelle multilag av Au-nanopartikler ved hjelp av hybridisering med DNA oligonukleotider.<ref name="mirkin">Mirkin, CA; Letsinger, RL; Mucic, RC, et al., "A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials ", Nature, Vol. 382 (6592), 1996 (2004), 607-609</ref>		Det har blitt gjennomført forsøk som viser at man kan konstruere funksjonelle multilag av Au-nanopartikler ved hjelp av hybridisering med DNA oligonukleotider.<ref name="mirkin">Mirkin, CA; Letsinger, RL; Mucic, RC, et al., "A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials ", Nature, Vol. 382 (6592), 1996 (2004), 607-609</ref>
Linje 107:		Linje 107:


	Som figur 7 viser kan man også montere et monolag av korte oligonukleotider, '''46''', til en glassoverflate, som igjen fester seg til lengre nukleotidkjeder, '''47''', med "sticky ends" komplimentære til både '''46''' og '''48'''.<ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref>]] Au-nanopartikler (13 nm) funksjonalisert med oligonukleotid '''48''' ble deretter tilført for å lage et monolag av dsDNA mellom NP-monolagene. Denne prosessen kan gjentas ved å tilføre flere komplimentære nukleotidtråder til man har dannet et multilag av DNA og nanopartikler på glassoverflaten. Her kan man i andre omgang i lag-på-lag-deponeringen for eksempel bruke Ag-, CdS- eller CdSe-nanopartikler.		Som figur 9 viser kan man også montere et monolag av korte oligonukleotider, '''46''', til en glassoverflate, som igjen fester seg til lengre nukleotidkjeder, '''47''', med "sticky ends" komplimentære til både '''46''' og '''48'''.<ref name="willner">Willner I, Katz E, "Integrated Nanoparticle–Biomolecule Hybrid Systems", Angew. Chem. (2004), 6060-6063</ref>]] Au-nanopartikler (13 nm) funksjonalisert med oligonukleotid '''48''' ble deretter tilført for å lage et monolag av dsDNA mellom NP-monolagene. Denne prosessen kan gjentas ved å tilføre flere komplimentære nukleotidtråder til man har dannet et multilag av DNA og nanopartikler på glassoverflaten. Her kan man i andre omgang i lag-på-lag-deponeringen for eksempel bruke Ag-, CdS- eller CdSe-nanopartikler.
	<br/>		<br/>

Linje 118:		Linje 118:

	I drømmenanoverden ser man også for seg at man mellom source og drain i en transistor kan ha et protein, som leder strøm ettersom gatespenningen er av eller på. Proteinet vil da ta plassen til den pn-dopede halvlederen vi finner i dagens transistore. Et protein kan være ~ 4 nm, altså 10 ganger mindre enn dagens transistorer. En slik protein-transistor må riktignok være i vann...		I drømmenanoverden ser man også for seg at man mellom source og drain i en transistor kan ha et protein, som leder strøm ettersom gatespenningen er av eller på. Proteinet vil da ta plassen til den pn-dopede halvlederen vi finner i dagens transistore. Et protein kan være ~ 4 nm, altså 10 ganger mindre enn dagens transistorer. En slik protein-transistor må riktignok være i vann...
	[[Bilde:Biobrenselcelle.JPG\|400px\|right\|thumb\|'''Figur 9''': Bioelektroniske elementer kan tenkes å produsere elektrisk energi gjennom bioelektrokatalysert oksidering av glukose i en biobrenselcelle.<ref name="willner3">Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref> ]]		[[Bilde:Biobrenselcelle.JPG\|400px\|right\|thumb\|'''Figur 10''': Bioelektroniske elementer kan tenkes å produsere elektrisk energi gjennom bioelektrokatalysert oksidering av glukose i en biobrenselcelle.<ref name="willner3">Willner I, "Biomaterials for Sensors, Fuel Cells, and Circuitry", Science, 20, 2407 - 2408, December 2002</ref> ]]

	=== Biobrenselceller ===		=== Biobrenselceller ===