(PhysOrg.com) -- Un processus utilisé pour produire des structures nanoscopiques comme des circuits intégrés de plus en plus petits, biocapteurs, et les puces génétiques sont connues sous le nom de nanolithographie au stylo plongeant, dans lequel la nanopointe d'un microscope à force atomique est utilisée pour « écrire » un motif directement sur un substrat.
Dans la revue Angewandte Chemie , une équipe de recherche coréenne dirigée par Jung-Hyurk Lim à l'Université nationale de Chungju à Chungju a maintenant introduit une nanopointe raffinée pour cette technique. Avec leur "nanoquill", il est possible de produire des nanomotifs complexes à partir de grosses biomolécules - telles que des particules virales complètes - rapidement, précisément, et de manière flexible.
Microscopie à force atomique, conçu à l'origine pour la détermination des structures nanoscopiques de surfaces, a depuis été mis à profit avec beaucoup de succès :en nanolithographie au stylo plongeant, la nanopointe est plongée comme une plume dans un "puits d'encre" et les molécules sont ensuite déposées comme de l'encre sur un substrat approprié pour former des nanomotifs complexes. Un minuscule ménisque d'eau qui se forme entre la surface sur laquelle écrire et la nanopointe est essentiel à ce processus; le ménisque fournit une voie par laquelle les molécules de l'encre - ADN, peptides, ou des protéines—peuvent se déplacer vers la surface. Cependant, les molécules plus grosses ne peuvent pas diffuser à travers le ménisque et ne peuvent pas se déposer à la surface. Grâce à une nouvelle nanopointe, les scientifiques coréens ont maintenant surmonté cette limitation. La nouvelle pointe est constituée de dioxyde de silicium recouvert d'un polymère biocompatible bien caractérisé. Cela forme un réseau polymère nanoporeux avec des diamètres de pores compris entre 50 et plusieurs centaines de nanomètres.
Lorsque cette pointe est plongée dans une solution contenant des biomolécules, le polymère absorbe le liquide et gonfle en un gel. Lorsque la « nanoquill » chargée entre en contact avec un substrat aminé, les biomolécules diffusent hors du gel sur la surface. Parce que la diffusion du gel sur la surface rencontre moins de résistance que la diffusion à travers un ménisque d'eau, il est possible de déposer des biomolécules beaucoup plus grosses que dans la méthode conventionnelle.
A titre de démonstration, les chercheurs ont sélectionné des particules virales liées à un colorant fluorescent comme encre. Ils ont pu l'utiliser pour produire des motifs avec plus de 1000 nanopoints individuels sans avoir à recharger la plume. Contrairement à la technique conventionnelle, l'augmentation du temps de contact entre la surface et la pointe de la plume augmente le nombre de virus individuels dans le point, mais pas son diamètre. Cependant, les chercheurs ont pu générer des points de différentes tailles (400, 200, et 80 nm) en faisant varier le diamètre de la pointe. Cette variation peut être assez facilement contrôlée par la durée de la réaction de polymérisation.
