Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 17: Postersitzung II: Mesoskopische Systeme (1-19), Supraleiter: Theorie (20-26), Elektronenstruktur, Phononen, Tunneln, Ordnungsparameter (27-33), Schwere Fermionen, Kondo-Systeme (34-45)

TT 17.4: Poster

Mittwoch, 13. März 2002, 14:30–18:00, A

Leitfähigkeitsmessungen an DNS unter mechanischer Belastung — •R. Hackl, R. Lehner, T. Gisler, G. Maret und E. Scheer — FB Physik, Universität Konstanz, 78457 Konstanz

Vorschläge zur Realisierung von hochintegrierten elektrischen Schaltkreisen auf der Basis von Desoxyribonukleinsäure (DNS) oder die Detektion und Lokalisierung strahlungsinduzierter Defekte in genomischer DNS erfordern das Verständnis des Ladungstransportes in diesem Molekül. Zumindest experimentell ist die Situation jedoch nach wie vor kontrovers. Neuere spektroskopische Messungen von Elektron-Transfer-Raten zeigen nicht-exponentiellen Zerfall eines angeregten Chromophors mit Zeitkonstanten von 5 und 75ps [1]. Nach einem Vorschlag von Bruinsma wird der langsamere Zerfall durch stark anharmonische strukturelle Fluktuationen der Basenpaare mit niedriger Frequenz im GHz-Bereich bestimmt [2].

Wir untersuchen den Einfluss von solchen strukturellen Basenpaar-Fluktuationen auf die Leitfähigkeit durch direkte Strom-Spannungs-Messungen an DNS, die mittels eines Flüssigkeitsmeniskus auf photo- und elektronenstrahl-lithographisch hergestellten Gold-Leiterstrukturen auf einem Glassubstrat über ihre relaxierte Konturlänge (≈ 16 µm) hinaus gestreckt wird. Die Anheftung erfolgt über Thiol-modifizierte Oligonukleotide [3]. Erste Ergebnisse direkter I-V-Messungen bei Raumtemperatur sollen vorgestellt werden.

[1] C. Wan et. al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97, 14052 (2000).

[2] R. Bruinsma et. al., Phys. Rev. Lett. 85, 4393 (2000).

[3] R. M. Zimmermann et. al., Nucleic Acids Res. 22, 492 (1994).