Неудачное лекарство от рака стало печатным полупроводником

Исследователи из Иллинойского университета использовали биологические молекулы, созданные как противораковое средство, для производства органических полупроводников, применяемых в химических датчиках и транзисторах.

Отчет о работе представлен в журнале Nature Communications, сообщает sciencedaily.com. Органические полупроводники используют в гибкой электронике и прозрачных солнечных батареях. Но ученые стремятся расширить сферы их применения. Устройства могут внедрить в биомедицинские системы и аппараты, требующие взаимодействия электрически активных молекул с биологическими.

Профессора Ин Дяо очень удивило пересечение 2 направлений исследований ее лаборатории – разработки препаратов и печатной электроники. Ученые обнаружили, полупроводниковые свойства у хорошо изученной биоактивной молекулы, внедряющейся в ДНК для предотвращения копирования. Вещество считалось потенциальным противораковым агентом.

«Слияние тем было неожиданным, — объяснила специалист. – Изучая фармацевтические молекулы, мы заметили, что их структуры напоминают органические полупроводники, которыми занималась другая часть группы».

Специалисты рассматривали ингибиторы топоизомеразы ДНК. Плоские молекулы содержат аккуратно сложенные колонны электропроводящих молекулярных колец. Элементы соединены водородными связями. Передавая заряд между колоннами, они формируют мосты, превращающие всю молекулярную сборку в полупроводник. До исследования такое явление наблюдали редко.

«Молекулы могут специфически взаимодействовать с биологическим материалом, что делает их хорошим кандидатом в биодатчики, — сказала Дяо. – Соединения также подходят для печати. Но потребуются новые растворители из-за отличий молекул от других органических полупроводников. Производственная инфраструктура уже существует».

Напечатав и протестировав полупроводники, команда признала, что им требуется улучшение. Но, по словам Дяо, настоящим достижением является возможность открытия похожих молекул.

«Мы хотим объединиться со специалистами по машинному обучению, способными натренировать компьютеры на отслеживание уникальных характеристик таких веществ, — сказала автор. – Они смогут исследовать существующие фармацевтические базы данных и даже найти более эффективные полупроводники».