Pour que les plaques d'ADN s'assemblent en structures géométriques plus grandes, les bords doivent être légèrement biseautés. Le choix et le positionnement corrects des points de reliure sur les bords garantissent que les panneaux s'auto-assemblent aux objets souhaités.

"De cette façon, on peut maintenant programmer la forme et la taille des objets souhaités en utilisant la forme exacte des plaques triangulaires, " explique Hendrik Dietz. " Nous pouvons désormais produire des objets avec jusqu'à 180 sous-unités et atteindre des rendements allant jusqu'à 95 %. L'itinéraire il y avait, cependant, assez rocheux, avec de nombreuses itérations."

Les virus sont bloqués de manière fiable

En variant les points de reliure sur les bords des triangles, les scientifiques de l'équipe peuvent non seulement créer des sphères creuses fermées, mais aussi des sphères avec des ouvertures ou des demi-coquilles. Ceux-ci peuvent ensuite être utilisés comme pièges à virus.

En coopération avec l'équipe du Prof. Ulrike Protzer, directeur de l'Institut de virologie du TUM et directeur de l'Institut de virologie du Helmholtz Zentrum München, l'équipe a testé les pièges à virus sur des virus adéno-associés et des noyaux de virus de l'hépatite B.

"Même une simple demi-coquille de la bonne taille montre une réduction mesurable de l'activité virale, " dit Hendrik Dietz. " Si nous mettons cinq sites de liaison pour le virus à l'intérieur, par exemple des anticorps appropriés, nous pouvons déjà bloquer le virus à 80%, si on incorpore plus, nous obtenons un blocage complet."

Pour éviter que les particules d'ADN ne soient immédiatement dégradées dans les fluides corporels, l'équipe a irradié les blocs de construction finis avec de la lumière UV et a traité l'extérieur avec du polyéthylène glycol et de l'oligolysine. Les particules étaient ainsi stables dans le sérum de souris pendant 24 heures.

Un principe constructif universel

Maintenant, la prochaine étape consiste à tester les blocs de construction sur des souris vivantes. "Nous sommes très confiants que ce matériau sera également bien toléré par le corps humain, " dit Dietz.

"Les bactéries ont un métabolisme. On peut les attaquer de différentes manières, " dit le Pr Ulrike Protzer. " Les virus, d'autre part, n'ont pas leur propre métabolisme, c'est pourquoi les médicaments antiviraux sont presque toujours ciblés contre une enzyme spécifique dans un seul virus. Une telle évolution prend du temps. Si l'idée d'éliminer simplement mécaniquement les virus peut être réalisée, ce serait largement applicable et donc une percée importante, en particulier pour les virus émergents.

Les matériaux de départ pour les pièges à virus peuvent être produits en série par voie biotechnologique à un coût raisonnable. "En plus de l'application proposée comme piège à virus, notre système programmable crée également d'autres opportunités, " précise Hendrik Dietz. " Il serait également envisageable de l'utiliser comme vecteur d'antigène multivalent pour les vaccinations, comme support d'ADN ou d'ARN pour la thérapie génique ou comme véhicule de transport pour les médicaments.