Die Riechwunder bestehen aus winzigen Kohlenstoffröhrchen, die mit Strängen der Erbsubstanz DNA beschichtet sind. Der Clou der Mininasen: Die DNA-Beschichtung kann maßgeschneidert werden, so dass die Sensoren für die verschiedensten Aufgaben eingesetzt werden können - von der Sprengstoffsuche bis zur medizinischen Diagnostik. Dies berichten Cristian Staii von der University of Pennsylvania in Philadelphia und seine Kollegen in der Fachzeitschrift "Nano Letters" (Bd. 5, Nr. 9, S. 1774).

Um die DNA-Stränge auf bestimmte Substanzen abzurichten, verwenden die Wissenschaftler die sogenannte gerichtete Evolution. Dabei wird die Abfolge der einzelnen Bausteine im DNA-Molekül immer wieder zufällig verändert, bis das gesamte Molekül und die Zielsubstanz wie Schlüssel und Schloss zusammenpassen. Diese maßgeschneiderten Detektoren werden dann mit den Nanoröhrchen kombiniert, die ebenfalls eine ganz besondere Eigenschaft haben: Sie reagieren extrem empfindlich, wenn sich irgendwo in ihrer direkten Umgebung elektrische Ladungen verändern.

Heftet sich nun eines der Zielmoleküle an die DNA auf der Röhrchenoberfläche, verändert sich die Ladung des DNA-Strangs. Diese Veränderung geht auch auf das Nanoröhrchen über und wird von diesem in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Prinzip funktioniert sowohl in einer gasförmigen als auch in einer flüssigen Umgebung.

Da die Sensoren außerdem nur etwa ein Millionstel Millimeter breit sind, seien ihrem Einsatz praktisch keine Grenzen gesetzt, erklären die Forscher. Ein weiterer Vorteil: Die Sensoren brauchen nicht sehr häufig ausgetauscht zu werden, da sich ihre Oberfläche viele Male selbst reinigt.