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Assembler des nano-objets à ADN cent fois plus vite !

Depuis plusieurs années, les chercheurs savent utiliser l'ADN pour construire des objets complexes de taille nanométrique. Mais, jusqu'à présent, ce processus de fabrication était lent (plusieurs semaines) et ne permettait pas d'envisager le passage au stage industriel.

Des chercheurs de l'Université technologique de Munich, dirigés par Jean-Philippe Sobczak, sont parvenus à élucider le mécanisme de repliement mis en oeuvre en utilisant un marqueur fluorescent pour évaluer la formation d'ADN double brin au cours de la réaction ou d'ADN simple brin lors du dépliement. Ils ont également réussi à congeler de manière ultra-rapide des échantillons à différents niveaux de température afin de pouvoir étudier leur comportement.

Les chercheurs ont ainsi pu identifier les conditions thermiques spécifiques de réactions qui accélèrent le repliement de plusieurs ordres de grandeur, ce qui permet la fabrication de nanostructures en seulement quelques minutes et ouvre la voie à un rendement de près de 100 pour cent. Fait très intéressant, ce mécanisme de repliement présente de nombreux points communs avec celui à l'oeuvre pour le repliement des protéines et il semble envisage d'imaginer une transposition de ce mécanisme à l'intérieur des cellules vivantes.

A plus court terme, cette découverte devrait rendre la nano fabrication à partir d'ADN bien plus simple et bien moins coûteuse dans de multiples domaines, tels que la nanoélectronique ou la nanomédecine. Dans de précédentes études, des scientifiques avaient pu produire une gamme impressionnante de nano-objets en trois dimensions en repliant une armature d'ADN simple brin et en la fixant par de courtes « agrafes » d'ADN.

Comme le souligne Jean-Philippe Sobczak, "Cette combinaison d'un haut rendement et d'un assemblage par repliement ultra-rapide ouvre enfin la voie à un essor industriel des nanotechnologies utilisant  l'ADN".

Le recours à l'imagerie à haute résolution en microscopie électronique à basse température a notamment permis aux chercheurs de cartographier dans le détail un nano-objet stable qui comprend plus de 460.000 atomes. Les chercheurs sont également parvenus à réaliser 19 modèles différents d'objets en ADN ayant différentes formes : plaque, roue dentée et brique notamment.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Science

TUM

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