Imaginez que vous vouliez construire une œuvre d'architecture complexe, comme un château.

Imaginez maintenant que, une fois tous ses composants individuels réunis, le château se construit automatiquement. Finalement, imaginez que ce château est si petit qu'il est mesuré à la même échelle que l'ADN, virus et petites molécules.

Vous venez d'entrer dans le monde nanométrique où vit Eric Henderson. Et si cela vous semble magique, peut-être n'êtes-vous pas loin du compte.

"C'est la magie du fonctionnement de l'ADN, " dit Henderson, professeur de génétique, développement et biologie cellulaire à l'Iowa State University.

Henderson, avec son ancienne étudiante Divita Mathur, étudie comment construire des nanomachines qui pourraient avoir des applications médicales dans le monde réel un jour prochain. Lui et Mathur ont récemment publié un article dans la revue à comité de lecture Rapports scientifiques décrivant les efforts fructueux de son laboratoire pour concevoir une nanomachine capable de détecter une maquette du virus Ebola.

Il a dit qu'une telle machine s'avérerait précieuse dans le monde en développement, où l'accès à l'équipement médical de diagnostic peut être rare. Il a déclaré que sa nanotechnologie pouvait être fabriquée à moindre coût et déployée facilement. Utilisé conjointement avec une application pour smartphone, presque tout le monde pourrait utiliser la technologie pour détecter Ebola ou un certain nombre d'autres maladies et agents pathogènes sans avoir besoin d'installations médicales traditionnelles.

L'astuce consiste à comprendre les règles qui régissent le fonctionnement de l'ADN, dit Henderson.

"Il est possible d'exploiter cet ensemble de règles d'une manière qui crée des avantages pour la médecine et la biotechnologie, " il a dit.

La structure emblématique en double hélice de l'ADN signifie qu'un brin d'ADN ne se liera qu'à un côté complémentaire. Encore mieux, ces brins compatibles se trouvent automatiquement, comme un château qui se construit. Henderson a exploité ces mêmes principes pour ses nanomachines. Les composants, une fois ajouté à l'eau puis chauffé et refroidi, se retrouver et assembler correctement sans aucun effort supplémentaire de la part de la personne déployant les machines.

Et à quel point « nano » est-il une nanomachine ? Henderson a déclaré qu'environ 40 milliards de machines individuelles tiennent dans une seule goutte d'eau.

Les machines agissent comme un outil de diagnostic qui détecte certaines maladies au niveau génétique. Pour l'article récemment publié, Henderson et Mathur, maintenant chercheur postdoctoral au Center for Biomolecular Science and Engineering du Naval Research Laboratory à Washington, D.C., conçu les machines pour rechercher des signes d'Ebola, bien que les expériences de l'étude aient utilisé une version fictive du génome viral et non la vraie chose. Henderson a utilisé un système photonique intégré qui teste la présence des molécules cibles. Si les machines reniflent ce qu'elles recherchent, le système photonique fait clignoter une lumière, qui peut être détecté avec une machine appelée fluoromètre.

Henderson a déclaré que ce type de technologie pourrait être modifié pour trouver certains types de molécules ou d'agents pathogènes, permettant à pratiquement n'importe qui, n'importe où pour effectuer des tests de diagnostic sans accès aux installations médicales.

Il envisage également une époque où des architectures nanométriques similaires pourraient être utilisées pour administrer des médicaments précisément là où ils doivent aller au bon moment. Ces nanomachines, construit à partir de l'ADN, essentiellement encapsulerait le médicament et le guiderait vers sa cible.

Henderson a déclaré que de telles avancées ne sont pas si loin de la portée de la médecine moderne. Il suffit aux scientifiques sur le terrain de penser petit. Vraiment petit, dans ce cas.