dr inż. Jacek Nizioł
Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie
DNA nie tylko dla biologów
Kwas deoksyrybunukleinowy (DNA) z chemicznego punktu widzenia jest statystycznym kopolimerem, zawierającym deoksyrybozę, resztę kwasu fosforowego oraz jedną z czterech zasad (adeniny, tyminy, cytozyny lub guaniny). Stwierdzono, że kolejność występowania zasad praktycznie nie wpływa na właściwości fizykochemiczne DNA traktowanego jako materiał ciągły w skali supramolekularnej. Właściwości tego biopolimeru, różnią się jednak, nawet pod względem jakościowym, od typowych własności polimerów otrzymywanych syntetycznie.
W ciągu ostatniej dekady zaobserwowano znaczny wzrost zainteresowania zastosowaniem DNA w elektronice i fotonice opartej na wykorzystaniu materiałów organicznych. Przedstawiono wiele w pełni działających elementów elektronicznych wykorzystujących ten biopolimer. Jako przykłady można wymienić diody elektroluminescencyjne albo tranzystory polowe FET. W znanych układach, wprowadzenie cienkiej warstwy DNA znacznie poprawiło parametry pracy takich urządzeń.
Mimo, że DNA jest znany od ponad 60-ciu lat, to wiedza zgromadzona na temat tego biopolimeru w zasadzie dotyczy sytuacji, gdy znajduje się on w roztworze wodnym. Taki kierunek badań był uzasadniony ze względu na jego znaczenie biologiczne. Na temat właściwości, które posiada on w formie ciała stałego wiadomo niewiele. Co więcej, część eksperymentów prowadzi do sprzecznych wniosków (na przykład w kwestii przewodnictwa elektrycznego).
W pierwszej części seminarium zostaną przedstawione w sposób przeglądowy podstawowe właściwości DNA oraz najczęściej opisywane w literaturze praktyczne zastosowania DNA w postaci ciała stałego. W drugiej części zaprezentowane zostaną wyniki badań własnych autora dotyczących własności fizykochemicznych DNA w postaci stałej technikami takimi jak kontrolowana hydratacja, 1H-NMR, TGA, DSC, różne rodzaje spektroskopii w podczerwieni, elipsometria spektrometryczna, spektroskopia dielektryczna oraz dyfrakcja rentgenowska.
