Italienische Wissenschaftler haben einen nur wenige Millionstel Millimeter kleinen Transistor aus einem einzelnen biologischen Molekül hergestellt. Dabei kann die Stärke eines elektrischen Stromes durch das Molekül mithilfe einer Steuerspannung variiert werden. Derartige Transistoren könnten in Zukunft als Sensoren in wässrigen Umgebungen eingesetzt werden, berichten die Forscher im Fachmagazin Applied Physics Letters (Band 86 Artikel 133902).
Der Hauptbestandteil des von Paolo Facci und seinen Forscherkollegen hergestellten Transistors ist ein so genanntes Metalloprotein namens Azurin. Dieses Protein besteht aus organischen Ketten sowie einem Metallatom, mit dessen Hilfe Elektronen zwischen benachbarten Molekülen weitergeleitet werden können. Metalloproteine sind daher für viele Transportprozesse in Zellen von Bedeutung.
Für ihren Transistor überbrückten die Forscher mit diesem Protein einen nur wenige Nanometer kleinen Spalt zwischen zwei Goldelektroden. Um den Stromfluss zwischen diesen beiden Elektroden beim Anlegen einer Spannung steuern zu können, musste nun nur noch eine dritte Elektrode in die Nähe des Moleküls gebracht werden (siehe Bild).
Auf diese Weise konnte das Molekül einer zusätzlichen Steuerspannung ausgesetzt werden, und die Anordnung funktionierte daher auch tatsächlich wie ein herkömmlicher Transistor aus Silizium. Der Biotransistor arbeitet im Gegensatz zu herkömmlichen Transistoren allerdings auch in wässriger Umgebung und könnte daher in vielen biotechnologischen Anwendungen zum Einsatz kommen.
Stefan Maier
