微电子元件和包括DNA的电子网络制造技术

通过把电子功能物质结合或复合到核酸骨架上在纤维骨架上制造一种微电子网络。该骨架包括带有核苷酸链的纤维。根据不同纤维的核苷酸链部分的相互作用，把纤维装配到网络中。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般属于电子领域，并且涉及电子网络和电路以及这种网络或电路的元件和接点。现有技术认为与本专利技术
技术介绍
以及本文描述的制造或试验技术有关的现有技术列在下面1.Averin，D.V.和Likharev，K.K.，in固体中的中型现象，eds.Altshuler B.，Lee P.，and Webb，R，Elsevier，Amsterdam，p.173，1991.2.Grabert H.，和Devoret M.，eds.，Single Charge Tunelling，Plenum，New York，1992.3.Kastner，M.A.，现代物理学综述.，64849，1992.4.Porath，D.and Milloh，O.，应用物理学杂志.，852241，1997.5.Meirav，U.and Foxman，E.B.，半导体科学与技术，11255，1996.6.Kouwenhoven，L.P.et al.，Proceedings of the AdvancedStudy Institute on Mesoscopic Electron Transport，Kouwenhoven，L.P.，Schon，G.，and Sohn，L.L.eds.，Kluwer，1997.7.Langer，L.，et al.，物理综述通讯.，76，479，1996.8.Lehn，J.M.，超分子化学概念与观点，VCH，Weinheim，1995.9.Austin，R.J.，et al，物理综述通讯.，5032，1997.10.Bensimon，D.，et al.，物理综述通讯.，744754，1995.11.Bensimon A.，et al.，科学，2652096，1994.12.Wirtz，D.，物理综述通讯.，752436，1995.13.Zimmermann，R.M.，and Cox，E.C.，核酸研究，22492，1994.14.Mirkin，C.A.，et al.，自然，382607，1996.15.Alivisatos，A.P.，et al.，自然，3826091996.16.Coffer，J.L.，et al.，应用物理学通讯.，69(25)3851，1996.17.Hellenberg，et al.，美国专利5,561,071.18.Hall，B.D.，Holmlin，R.E.，and Barton，K.，自然，382731，1996.19.Barton，J.K.，in生物无机化学eds.Bertini，I.，et al.，University Science Books，Mill Avalley，1994.20.Spiro T.G.，ed.，核酸-金属离子的相互作用，WileyInterscience，New York，1980.21.Marzilli，L.G.，Kistenmacher，T.J.，and Rossi，M.，J.美国化学协会.，992797，1977.22.EIchom，G.L.，ed.，无机生物化学，Vol.2，Elsevier，Press，Amsterdam，Ch.33-34，1973.23.Roberts，W.J.，Proc.R.Acad.(Amsterdam)38540，1935.24.Holgate，C.S.，et al.，组织化学与细胞化学杂志，31938，1983.25.Danscher，G.，and Norgaard，J.O.R.，ibid.，311394，1983.26.Burroughes，J.H.，et al.，自然，347539，1990.27.J.E.Mueller，S.M.Du and N.C.Seeman，美国化学协会杂志，1136306-6308，1991.28.S.M.Du，and N.C.Seeman，美国化学协会杂志，1149652-9655，1992.29.N.C.Seeman，J.Chen，S.M.Du，J.E.Mueller，Y.Zhang，T.J.Fu，Y.Wang and S.Zhang，新化学杂志，17739-755，1993.30.N.R.Kallenbach，R.I.Ma and N.C.Seeman，自然，305829-831，1983.31.A.Goffeau，自然，新闻与视野，385202-203，1997.32.G.B.Birrell，D.L.Habliston，K.K.Hedberg and O.H.Griffith，组织化学与细胞化学杂志，34339，1986.33.G.Danscher，组织化学，7181，1981.34.L.Scopsi and L-I Larsson，组织化学；82321，1985.35.L.Scopsi and L-I Larsson，医学生物学，64139，1986.36.D.R.Springall，G.W.Hacker，L.Grimelius and J.M.Polak，组织化学，81603，1984.37.J.Teasdale，P.Jackson，C.S.Holgate and P.N.Cowen，组织化学，87185，1987.通过指出上表中的这些号码来确认这些参考文献。 专利技术
技术介绍
在当前技术下的微电子电路和逻辑电路的小型化正在接近其实际和理论极限。各种设计和操作考虑，如散热、不均匀性、连通性以及目前的光刻技术，把目前基于半导体的电子元件的实际最小特征尺寸限制到约0.25-0.3μm。显然电子元件进一步的小型化必须包括用于电子元件和逻辑电路制造的新方法和概念。纳米级电子电路需要考虑两个基本问题相应电子元件的操作原理、制造这种元件及其集成为有用电路的方案。根据随装置尺寸减小变得越来越突出的充电效应(1-6)，已经提出了多种操作原理。通过现存的微电子学技术，不能实现纳米级电路的建造。特别是，元件间布线和对宏观世界的电气连接变得越来越成问题。分子识别过程和分子进入超分子组件的自装配可以用于复杂结构的建造(5)。然而，集成具有这些结构的电子材料或给它们装上电子功能还没有达到。核酸具有能用来形成核酸纤维网络的自装配性能(27-30)。在把胶粒装配成宏观晶体状聚合体时(14，15)和规定半导体纳米颗粒组件的形状时(16，17)，DNA已经用作纳米结构的组织者。术语在下文中，将利用一些术语，在本专利技术的上下文中这些术语和其意义如下核苷酸链-一列核苷酸。核苷酸可以是核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸，其他核糖核苷酸衍生物，各种合成物，即非天然出现的核糖核苷酸，例如肽核酸(PNA)，以及以上物质的任何组合。核苷酸链可以是单链的、双链的或多链的。纤维-一种细长线状成分。纤维可以具有聚合的或共聚的骨架，或者可以包括数条不同聚合物或彼此连接的共聚物。纤维通过在其上沉积一种或多种物质或颗粒可以被化学性地修饰。本专利技术的纤维包括至少一条核苷酸链。本专利技术的纤维也可以仅包括核苷酸链。结合-一个总地指所有类型的相互作用的术语，这些相互作用把两个或多个分子、物质、颗粒、超分子结构等结合在一起，或者把这些的结合带到固体基体。结合可以是共价或非共价键(非共价键可以包括离子相互作用、疏水性相互作用、范德瓦耳斯相互作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有至少一个网络元件的电子网络，该网络具有由包括一条或多条核苷酸链的至少一根纤维定义的几何形状。

【技术特征摘要】
IL 1997-7-14 1213121.一种带有至少一个网络元件的电子网络，该网络具有由包括一条或多条核苷酸链的至少一根纤维定义的几何形状。2.根据权利要求1所述的网络，其中至少一个网络元件是至少一根导线。3.根据权利要求1所述的网络，其中至少一个网络元件是至少一个电子元件。4.根据权利要求1-3任一项所述的网络，包括在一个接合点处彼此连接的至少两根纤维，其中一根纤维的一个核苷酸片段通过序列特异性的相互作用结合到另一根纤维的另一个核苷酸片段上。5.根据权利要求1-4任一项所述的网络，其中至少一条核苷酸链带有结合到其上或与其相复合的一种或多种物质、分子、原子或分子簇、或者颗粒，从而形成具有基于所述一种或多种物质、分子、簇、或者颗粒的电荷传送特性性质的至少一个电气或电子元件。6.根据权利要求5所述的网络，其中所述物质、分子、簇或颗粒经接合剂结合到所述核苷酸链上。7.根据权利要求5或6所述的网络，具有由网络的几何形状和所述至少一个电气或电子元件的电荷传送性能确定的性能。8.根据权利要求1-7任一项所述的网络，包括一个形成在一根纤维的核苷酸链与另一根纤维的核苷酸链之间的接合点，其由结合到核苷酸链每一条上的分子、原子或分子簇、或者颗粒形成。9.根据权利要求8所述的网络，其中所述分子、簇或颗粒经结合到所述分子、簇或颗粒上的接合剂结合到所述核苷酸链上。10.根据权利要求9所述的网络，其中所述接合剂包括通过序列特异性相互作用结合到核苷酸链上的核苷酸序列。11.根据权利要求8所述的网络，其中所述分子、簇或颗粒的至少一种包含金属原子或离子。12.根据权利要求1-11任一项所述的网络，包括起单个电子晶体管作用的一个分子、原子或分子簇、或者颗粒。13.根据权利要求1-12任一项所述的网络，包括化学修饰的核苷酸。14.根据权利要求13所述的网络，其中化学修饰的核苷酸包括在纤维之间的接合点中以便彼此结合纤维，用来把一根纤维结合到一种接合剂上或者用来把一根纤维结合到网络的一个电子元件上。15.根据权利要求13或14所述的网络，其中化学修饰的核苷酸携带用来结合到另一个元件上的结合对的一个成员，另一个元件包括结合对的另一个成员。16.根据权利要求15所述的网络，其中结合对的所述一个成员是包括生物素-抗生物素蛋白、生物素-链霉抗生物素蛋白、受体-配体、地高辛-抗地高辛、抗原-抗体、糖-凝聚素、核苷酸序列-互补序列、及核苷酸链与核苷酸结合蛋白质的组的结合对的一个成员。并且另一个成员是所述对的另一个成员。17.根据权利要求13或14所述的网络，其中化学修饰的核苷酸携带硫醇、胺残基、活性酯、或羧基。18.根据权利要求1-17任一项所述的网络，纤维带有一个核苷酸链骨架。19.根据权利要求1-18任一项所述的网络，带有(i)至少一个导体，其建造在包括至少一条核酸链的一根纤维上的导线；(ii)至少一个电子元件，电气连接到所述至少一根导线上，并且或者建造在已经通过把一个或多个分子、原子或分子簇、或颗粒沉积在其上用化学方法或物理方法修饰的核酸链上，以使所述链具有电子功能；或者由位于在不同纤维的两条或多条核酸链之间的接合点处的分子、原子或分子簇、或颗粒构建，以使所述接合点呈现电子功能，所述电子功能基于所述一个或多个分子、原子或分子簇、或颗粒的电荷输送特性。20.根据权利要求1-19任一项所述的网络，其中根据核酸链的序列特异性相互作用装配所述纤维以形成网络。21.根据权利要求1-20任一项所述的网络，包括根据纤维的非序列特异性的分子识别性能把所述物质、分子、原子或分子簇、或颗粒的一种或多种结合到核酸链上而电气功能化的核酸链。22.根据权利要求1-21任一项所述的网络，其中至少一条核酸链由所述物质、分子、原子或分子簇、或颗粒至其上的序列或区域特异性结合而电气或电子功能化。23.根据权利要求1-22任一项所述的网络，其中至少一条核酸链由包含结合到链或其部分上的金属的物质使之成为导电的。24.根据权利要求1-23任一项所述的网络，其中网络包括至少一根由结合到一根纤维或其部分上的非金属导电物质形成的导线。25.根据权利要求1-24任一项所述的网络，其中网络包括结合在纤维之间的接合点处的分子、原子或分子簇、或颗粒。26.根据权利要求1-25任一项所述的网络，其中至少一根纤维带有至少结合到半导电物质上的一部分。27.根据权利要求26所述的网络，其中至少一部分是一条核苷酸链的一段。28.根据权利要求26任一项所述的网络，其中至少一根纤维的两个相邻部分之一结合到p型半导电物质上，而另一部分结合到n型半导电物质上，由此纤维的两个相邻部分构成一个p/n结。29.根据权利要求27或28所述的网络，其中两个相邻部分的至少一个是一条核苷酸链的一段。30.根据权利要求1-28任一项所述的网络，包括通过在至少两根纤维中核苷酸链的互补序列杂交而形成的至少一个基于核苷酸的接合点。31.根据权利要求30所述的网络，其中在接合点处的核苷酸带有结合到其上的n型半导电物质或p型半导电物质，接合点侧翼的核苷酸列被n型或p型半导电物质的另一种沉积，由此接合点构成一个双极性晶体管。32.根据权利要求1-31任一项所述的网络，包括带有由核苷酸构成的骨架的纤维。33.根据权利要求1-31任一项所述的网络，包括带有连接到一条或多条核苷酸链上的一个或多个聚合物片段的纤维。34.根据权利要求1-33任一项所述的网络，包括以这样一种方式连接到至少一个网络元件上的至少一个输入/输出接口元件，允许在所述接口元件与所述网络元件之间导电。35.根据权利要求34所述的网络，其中接口元件是一根金属电极。36.根据权利要求34或35所述的网络，其中所述网络元件经一种接合剂连接到接口元件上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃列兹布朗，约福埃陈，乌里思万，达亚胡苯约瑟福，
申请(专利权)人：泰克尼昂研究开发基金有限公司，埃列兹布朗，约福埃陈，乌里思万，达亚胡苯约瑟福，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]