Des chercheurs de l'Université McGill ont mis au point un nouveau méthode peu coûteuse pour construire des nanotubes d'ADN bloc par bloc - une percée qui pourrait aider à ouvrir la voie à des échafaudages fabriqués à partir de brins d'ADN à utiliser dans des applications telles que les dispositifs optiques et électroniques ou les systèmes intelligents de délivrance de médicaments.
De nombreux chercheurs, dont l'équipe de McGill, ont déjà construit des nanotubes en utilisant une méthode qui repose sur l'assemblage spontané d'ADN en solution. La nouvelle technique, rapporté aujourd'hui dans Chimie de la nature , promet de produire moins de défauts structurels que la méthode d'assemblage spontané. L'approche par blocs permet également de mieux contrôler la taille et les motifs des structures de l'ADN, rapportent les scientifiques.
"Comme un jeu de Tetris, où l'on manipule les pièces du jeu dans le but de créer une ligne horizontale de plusieurs blocs, on peut maintenant construire de longs nanotubes bloc par bloc, " dit Amani Hariri, étudiant au doctorat au Département de chimie de McGill et auteur principal de l'étude. "En utilisant un microscope à fluorescence, nous pouvons mieux visualiser la formation des tubes à chaque étape de l'assemblage, car chaque bloc est étiqueté avec un composé fluorescent qui sert de balise. Nous pouvons alors compter le nombre de blocs incorporés dans chaque tube au fur et à mesure de sa construction."
Cette nouvelle technique a été rendue possible par le développement ces dernières années de la microscopie monomoléculaire, qui permet aux scientifiques de scruter le nano-monde en activant et en désactivant la fluorescence de molécules individuelles. (Ce travail révolutionnaire a valu à trois scientifiques américains et allemands le prix Nobel de chimie 2014.)
Les recherches de Hariri sont supervisées conjointement par les professeurs de chimie Gonzalo Cosa et Hanadi Sleiman, co-auteur de la nouvelle étude. Le groupe de recherche de Cosa est spécialisé dans les techniques de fluorescence à molécule unique, tandis que Sleiman's utilise la chimie de l'ADN pour concevoir de nouveaux matériaux pour l'administration de médicaments et des outils de diagnostic.
La technique d'assemblage sur mesure développée grâce à cette collaboration "nous donne la possibilité de surveiller les nanotubes pendant que nous les construisons, et voir leur structure, robustesse et morphologie, " a déclaré Cosa.
"Nous voulions contrôler les longueurs et les caractéristiques des nanotubes un par un, " dit Sleiman, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en nanosciences de l'ADN. Les « nanotubes de conception, " Elle ajoute, promettent d'être beaucoup moins chers à produire à grande échelle que ceux créés avec ce qu'on appelle l'origami ADN, une autre technique innovante pour utiliser l'ADN comme matériau de construction à l'échelle nanométrique.
