Le temps, processus coûteux de séquençage des molécules d'ADN - une technologie utilisée pour identifier, diagnostiquer et éventuellement trouver des remèdes aux maladies - pourrait devenir beaucoup plus rapide et moins cher grâce à une nouvelle méthode de nanofabrication qui tire parti des espaces d'air nanométriques, ou des nanofissures, dans des matériaux électriquement conducteurs.

Doctorant au KTH Royal Institute of Technology, Valentin Dubois, a présenté la nouvelle technique dans sa thèse, affirmant que les résultats offrent une alternative possible aux processus actuels de séquençage optique de l'ADN, qui reposent sur des encombrants, matériel coûteux. Le travail a été fait en collaboration avec ses superviseurs.

« Notre méthode peut, en principe, permettre le développement de séquenceurs d'ADN constitués d'une simple station d'accueil connectée en USB, dans une taille équivalente à un petit smartphone, à moins de 100 €, " dit Dubois. " Et n'importe qui pouvait l'utiliser sans aucune formation particulière. Avec un peu de chance, il sera possible de déterminer la constitution génétique d'une personne en moins d'une heure, au lieu de jours, comme c'est le cas aujourd'hui."

Électrodes Nanogap, essentiellement une paire d'électrodes avec un espace de la taille d'un nanomètre entre elles, attirent l'attention comme des échafaudages pour étudier, sens, ou exploiter les plus petites structures stables présentes dans la nature :les molécules. Dans sa thèse Crack-junctions :Combler le fossé entre la nanoélectronique et la fabrication giga, Valentin Dubois décrit comment appliquer les propriétés uniques des nanofissures dans des matériaux électriquement conducteurs comme une nouvelle façon de produire des paires d'électrodes avec des entrefers de l'ordre du nanomètre.

Les chercheurs ont montré que leur technique pouvait produire un type de nanostructure électrique appelée jonction tunnel, qui nécessite le plus petit entrefer, de l'ordre de quelques nanomètres. En outre, les dimensions d'un entrefer généré par la fissuration peuvent être contrôlées à l'aide de la technologie classique de microfabrication. « C'est ce qui différencie vraiment notre technologie des autres travaux dans le domaine, qui ne contrôle pas facilement la largeur des fissures qui se forment, " dit Dubois.

La technologie est non seulement capable de produire les plus petits entrefers, mais le fait de manière évolutive - permettant à des millions d'entre eux d'être fabriqués en parallèle, il dit.

"J'ai découvert que les jonctions tunnel qui ont été créées de cette manière pourraient résoudre les principaux défis technologiques rencontrés aujourd'hui dans les nanosciences. Les jonctions tunnel définies par des fissures ont le potentiel de permettre à des configurations expérimentales encore non examinées d'explorer et d'utiliser la physique, et bientôt la biologie, aux niveaux nano et moléculaire, " il dit.

Après avoir obtenu son doctorat, Dubois travaillera à temps plein sur les technologies de l'ADN en tant que boursier postdoctoral Wallenberg au Broad Institute de Boston.

"J'aurai accès à des collaborateurs et à un environnement de recherche de premier ordre pour donner à ma technologie les meilleures chances de succès. Pour moi, c'est aussi une belle expérience de connaître les sujets brûlants de la santé et de la génomique, et quels sont les problèmes importants à résoudre. J'espère y apprendre beaucoup de choses, et évoluer en tant que chercheur, mais aussi en tant qu'entrepreneur, " il dit.