一组Choi Asahizhen 博士(现为韩国POSTECH 研究员)和京都大学Shuhei Seki 教授,与美国伊利诺伊大学和比利时蒙斯大学合作,具有抗癌的高电荷传输药物DNA结合剂玫瑰树碱。它显示出特性并被发现是一种优良的有机半导体材料。

 Ellipticin 渗透到 DNA 的碱基之间并干扰 DNA 复制以产生抗癌作用。它是一种分子,它同时具有有机半导体的基本特征 π 共轭和生物分子中常见的氢键特性。一般而言,具有氢键的分子具有较高的热力学稳定性,但通常不期望具有较高的导电性能。

 这一次,我们利用玫瑰树碱进入DNA的高平坦度和强氢键性质带来的高结晶度,创造了具有相同取向方向的玫瑰树碱薄膜。量子化学计算结果表明,该晶体具有类似于有机半导体的π-π相互作用,具有优异的性能。在这个过程中,氢键是玫瑰树碱分子聚集的驱动力,据预测,如果没有氢键,分子间距离将增加一倍,电子相互作用将急剧减少。另一方面,计算结果证实,氢键不仅缩短了分子间距离,而且通过氢键具有很强的电子转移相互作用。

 作为实验验证,当使用微波测量薄膜的电导率时,π共轭体系折叠方向的电导率比氢键方向的电导率高约1.5倍。此外,估计的电荷迁移率和测量的电导率与典型的有机半导体并五苯相似,而椭圆霉素显示出其优异的有机半导体特性。

 未来,它计划开发使用生物分子和化学传感器检测乙酸乙酯的晶体管,乙酸乙酯是肺癌的生物指示剂化合物。

纸张信息:[自然通讯] 将 DNA 结合剂重新用作氢键有机半导体

京都大学

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