(A) l'ADNsb est nanogreffé dans un fond d'ADNss auto-assemblé, les deux ayant la même hauteur (état « off »). (B) L'hybridation du ssDNA révèle le motif caché (état « on ») en raison de la hauteur accrue de l'ADN nanogreffé. (C) La déshybridation inverse l'augmentation de la hauteur ("état désactivé). (D) Le motif est restauré. (E) et (F) indiquent la hauteur du motif dans les états « off » et « on », respectivement. Crédit image :Liang, et al. ©2011 Société chimique américaine
(PhysOrg.com) - Alors que la plupart des gens connaissent l'ADN comme les éléments constitutifs de la vie, ces grosses molécules ont également des applications potentielles dans des domaines tels que la biodétection, assemblage de nanoparticules, et la construction de structures supramoléculaires. Et maintenant, les scientifiques ont ajouté une autre utilisation à la liste :l'encre invisible.
Les chercheurs, Jian Liang et Giacinto Scoles de Temple University à Philadelphie, Pennsylvanie, et Matteo Castronovo de Temple University et CRO-National Center Institute à Aviano Pordenone, Italie, ont publié leurs travaux sur l'utilisation de l'ADN comme encre invisible dans un récent numéro du Journal de l'American Chemical Society .
Pour écrire avec l'ADN comme encre invisible, les scientifiques ont utilisé une technique de nanolithographie appelée nanogreffage, dans lequel les nanostructures sont écrites à l'aide d'un microscope à force atomique. Contrairement aux autres techniques de nanolithographie, dans lequel des nanostructures sont écrites au-dessus d'une surface, la nanogreffe supprime d'abord les molécules d'origine dans la région de balayage, puis écrit de nouvelles molécules à leur place.
En utilisant cette technique, les scientifiques ont d'abord recouvert une surface d'or d'une monocouche de molécules d'ADN simple brin thiolé (ADNsb) à l'aide d'un processus d'auto-assemblage. Ensuite, ils ont intégré le même type d'ADN par nanogreffage dans le fond d'ADN thiolé. À ce point, le motif d'ADN nanogreffé est invisible, car il a la même épaisseur et la même composition chimique que le fond.
Cependant, l'ADN nanogreffé est différent du fond d'ADN auto-assemblé en ce que les molécules nanogreffées ont un ordre de tassement plus serré. Bien que l'ordre d'emballage soit invisible dans les conditions initiales, un ordre de tassement plus serré rend l'ADN nanogreffé plus sensible à l'hybridation. Les scientifiques ont découvert que l'exécution d'un processus d'hybridation qui implique l'immersion du film d'ADN dans un fluide contenant l'ADN complémentaire (ADNc) augmente l'épaisseur de l'ADN nanogreffé beaucoup plus considérablement que celle de l'ADN auto-assemblé. Par conséquent, le motif d'ADN nanogreffé émerge et devient visible.
En déshybridant le film d'ADN, les chercheurs pourraient inverser l'augmentation de l'épaisseur et rendre à nouveau invisible le motif de l'ADN. Pour déshybrider, les chercheurs ont incubé le film d'ADN dans de l'eau ultrapure Milli-Q pendant plusieurs heures, et le motif a disparu. Les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient répéter le processus d'hybridation/déshybridation plusieurs fois, et le motif peut toujours être commuté entre visible (« on ») et invisible (« off ») avec une haute fidélité.
Les scientifiques ont noté que cette capacité à écrire, lire, et l'effacement n'est pas très courant en nanolithographie. Cette nouveauté fait de l'encre invisible ADN une découverte intrigante qui pourrait être utilisée pour manipuler des molécules biologiques et générer de nouvelles technologies de cryptage. La capacité de cryptage pourrait également être combinée avec d'autres techniques telles que l'estampage ADN, qui permet de transférer des motifs à l'aide d'un programme, réversible, et moule recyclable.
Copyright 2012 PhysOrg.com.
Tous les droits sont réservés. Ce matériel ne peut pas être publié, diffuser, réécrit ou redistribué en tout ou en partie sans l'autorisation écrite expresse de PhysOrg.com.
