L'impression 3D a gagné en popularité ces dernières années en tant que moyen de créer une variété de produits fonctionnels, des outils aux vêtements et aux dispositifs médicaux. Maintenant, le concept d'impression multidimensionnelle a aidé une équipe de chercheurs de l'Advanced Science Research Center (ASRC) au Graduate Center de la City University of New York à développer un nouveau, méthode potentiellement plus efficace et rentable pour préparer des biopuces (également appelées puces à ADN), qui sont utilisés pour dépister et analyser les changements biologiques associés au développement de la maladie, agents de bioterrorisme, et d'autres domaines de recherche qui impliquent des composants biologiques.

Dans un article publié aujourd'hui dans la revue Chimie , des chercheurs de l'ASRC's Nanoscience Initiative détaillent comment ils ont combiné des techniques microfluidiques avec la lithographie par faisceau-stylo et des réactions photochimiques de surface pour concevoir une nouvelle technique d'impression de biopuces. Le procédé consiste à exposer la surface d'une biopuce à des réactifs organiques spécifiques, puis en utilisant un faisceau de lumière étroitement focalisé pour faire adhérer les réactifs immobilisés à la surface de la puce. Le processus permet aux scientifiques d'exposer à plusieurs reprises une seule puce à des facteurs identiques ou différents et d'imprimer les réactions sur différentes sections de la biopuce. Le résultat est une biopuce qui peut accueillir plus de sondes que ce qui est réalisable avec les plates-formes commerciales actuelles.

"Il s'agit essentiellement d'une nouvelle imprimante nanométrique qui nous permet d'imprimer plus de complexité à la surface de la biopuce que n'importe laquelle des technologies commerciales actuellement disponibles, " a déclaré Adam Brunswick, chercheur principal et professeur agrégé à l'Initiative nanosciences de l'ASRC. "Cela nous aidera à mieux comprendre le fonctionnement des cellules et des voies biologiques."

Un avantage supplémentaire du nouvel outil est qu'il permet aux chercheurs d'imprimer de manière fiable sur une variété de matériaux délicats, y compris les verres, métaux, et les lipides - sur l'échelle de longueur des interactions biologiques, et sans l'utilisation d'une salle blanche. Il permet également aux scientifiques d'installer des sondes plus réactives sur une seule puce. Ces améliorations pourraient, en théorie, réduire le coût de la recherche facilitée par les biopuces.

Les scientifiques de l'ASRC explorent maintenant des moyens d'affiner leur nouvelle technique de création de ces biopuces. "Nous voulons pouvoir enregistrer des interactions de surface encore plus complexes et réduire notre résolution à une seule molécule, " a déclaré Carlos Carbonell, associé de recherche de l'ASRC, l'auteur principal du journal. "Cette technique donne naissance à une nouvelle méthode de création de puces à ADN qui devrait être utile à l'ensemble du domaine de la recherche biologique" omique "."

Les sondes biologiques sont modelées dans des biopuces à l'aide de stylos optiques nanoscopiques, permettant aux chercheurs d'augmenter le nombre de sondes pouvant être immobilisées dans une seule puce.