(Phys.org) — Des scientifiques de l'Université de New York et de l'Université de Melbourne ont développé une méthode utilisant l'origami d'ADN pour transformer des nanomatériaux unidimensionnels en deux dimensions. Leur percée, publié dans le dernier numéro de la revue Nature Nanotechnologie , offre la possibilité d'améliorer les fibres optiques et les appareils électroniques en réduisant leur taille et en augmentant leur vitesse.

« Nous pouvons maintenant prendre des nano-matériaux linéaires et diriger leur organisation en deux dimensions, en utilisant une plate-forme d'origami ADN pour créer un certain nombre de formes, " explique le professeur de chimie de la NYU Nadrian Seeman, l'auteur principal de l'article, qui a fondé et développé le domaine de la nanotechnologie de l'ADN, désormais poursuivie par des laboratoires du monde entier, il y a trois décennies.

Collaborateur de Seeman, Sally Gras, professeur agrégé à l'Université de Melbourne, dit, "Nous avons réuni deux des éléments constitutifs de la vie, ADN et protéines, d'une nouvelle manière passionnante. Nous cultivons des fibres de protéines au sein d'une structure d'origami d'ADN."

L'origami d'ADN utilise environ deux cents brins d'ADN courts pour diriger des brins plus longs dans la formation de formes spécifiques. Dans leur travail, les scientifiques ont cherché à créer, puis manipuler la forme de, fibrilles amyloïdes — bâtonnets de protéines agrégées, ou des peptides, qui correspondent à la force de la soie d'araignée.

Faire cela, ils ont conçu une collection de 20 doubles hélices d'ADN pour former un nanotube assez grand (15 à 20 nanomètres – un peu plus d'un milliardième de mètre – de diamètre) pour abriter les fibrilles.

La plate-forme construit les fibrilles en combinant les propriétés du nanotube avec un fragment peptidique synthétique qui est placé à l'intérieur du cylindre. Les nanotubes remplis de fibrilles résultants peuvent ensuite être organisés en structures bidimensionnelles grâce à une série d'interactions d'hybridation ADN-ADN.

"Les fibrilles sont remarquablement fortes et, En tant que tel, sont un bon baromètre de la capacité de cette méthode à former des structures bidimensionnelles, " observe Seeman. " Si nous pouvons manipuler les orientations des fibrilles, nous pouvons faire la même chose avec d'autres matériaux linéaires à l'avenir."

Seeman souligne la promesse de créer des formes bidimensionnelles à l'échelle nanométrique.

« Si nous pouvons fabriquer des matériaux plus petits et plus résistants en électronique et en photonique, nous avons le potentiel d'améliorer les produits de consommation, " Seeman dit. " Par exemple, lorsque les composants sont plus petits, cela signifie que les signaux qu'ils transmettent n'ont pas besoin d'aller aussi loin, ce qui augmente leur vitesse de fonctionnement. C'est pourquoi la petite taille est si excitante :vous pouvez créer de meilleures structures aux plus petites échelles chimiques. »