Rangée supérieure : Modèles 3D de diverses formes arrondies. Rangée du bas : Images au microscope électronique de ces mêmes formes réalisées avec de l’ADN.
Des chercheurs ont mis au point un nouveau programme open-source qui permet de convertir des dessins ou des modèles numériques en sculptures à l’échelle nanométrique faites d’ADN. Lors de tests, le système a permis de réaliser des objets arrondis tels que des vases et des bols.
L’ADN est une molécule incroyablement polyvalente. Non seulement elle peut coder les données nécessaires à l’élaboration du plan de n’importe quel être vivant, de la bactérie à l’homme en passant par la baleine, mais elle peut aussi se plier, se froisser et se courber étroitement pour s’adapter aux cellules. Cette flexibilité pourrait également faire de l’ADN un matériau de construction utile à l’échelle nanométrique. Ces dernières décennies, les scientifiques ont expérimenté cette idée en construisant des particules d’administration de médicaments, des pièges à virus, des nanomoteurs électriques et même une minuscule réplique de Van Gogh.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de la Duke University et de l’Arizona State University ont mis au point un logiciel appelé DNAxiS, qui permet aux utilisateurs de créer des objets complexes à partir d’ADN. Les deux principaux composants avec lesquels le système travaille sont de longs brins d’ADN, qui peuvent être enroulés en cercles concentriques pour former des surfaces arrondies, et des séquences d’ADN plus courtes qui assurent la stabilité en « agrafant » les plus longues en place.
Les utilisateurs peuvent saisir des dessins ou des modèles en 3D dans DNAxiS, et le logiciel utilisera des algorithmes spécialement conçus pour déterminer la meilleure façon de les représenter dans le milieu de l’ADN, en utilisant ce mélange de brins longs et courts. Une fois la recette en main, les brins d’ADN spécifiques peuvent être synthétisés, mélangés, chauffés et refroidis. Cela leur permet de s’auto-assembler à la forme souhaitée en 12 heures seulement, précise l’équipe.
Lors de tests, les chercheurs ont montré que le DNAxiS pouvait être utilisé pour créer toute une série de formes arrondies, telles que des vases, des pots, des bols, des sphères, des champignons, des cônes, des gourdes et même des feuilles de trèfle. À long terme, cette technique pourrait être utilisée pour fabriquer toute une série de vaisseaux à l’échelle nanométrique, tels que ceux destinés à délivrer des médicaments, ou des moules pour nanoparticules aux formes spécifiques.
