Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Redbran le Lundi 11/01/2016 à 12:00
Une "presse à nanoparticules"

Une "presse à nanoparticules". Illustration: McGill
Une nouvelle technique pourrait faciliter l'utilisation des nanoparticules d'or en électronique et en médecine

Les nanoparticules d'or possèdent des propriétés optiques, électroniques et chimiques étonnantes que les scientifiques cherchent à mettre à profit dans diverses applications allant de la nanoélectronique au traitement du cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle manière que la survie de ce dernier est menacée. Ces cellules...).

Certaines des propriétés les plus intéressantes se concrétisent lorsqu'on assemble les nanoparticules en grappes de quelques particules ou en cristaux constitués de millions d'entre elles. Toutefois, il est très difficile de manipuler des particules d'à peine quelques millionièmes de pouce à l'aide des instruments de laboratoire courants. Les scientifiques doivent donc trouver le moyen non seulement d'assembler ces pépites d'or, mais aussi de sculpter à leur guise cet agencement tridimensionnel.

L'une des techniques explorées repose sur l'utilisation de minuscules structures constituées de brins d'ADN synthétiques. Sachant que les brins d'ADN sont programmés pour s'associer à d'autres brins dans des configurations caractéristiques, les chercheurs ont fixé des brins d'ADN à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) de particules d'or, créant ainsi des assemblages variés. Toutefois, ces hybrides or ADN sont des nanostructures complexes et coûteuses à fabriquer, ce qui limite leurs utilisations pratiques. À titre de comparaison, c'est un peu comme si on fabriquait un livre à la main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à l’extrémité de l’avant-bras et relié à ce dernier par le poignet. C'est un organe destiné à...).

C'est ici qu'entre en scène la "presse à nanoparticules". Efficace et réutilisable, elle renferme une quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection...) d'information inégalée à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et...). Dans un article publié sur le site de Nature Chemistry, des chercheurs du Département de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou...) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) McGill décrivent une méthode permettant de fabriquer une structure d'ADN suivant un agencement de brins défini. Au bout de chaque brin se trouve un "timbre adhésif" chimique auquel se fixe la nanoparticule d'or lorsqu'elle entre en contact avec la nanostructure d'ADN. Le complexe ainsi formé est ensuite dissous dans de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) distillée: la nanostructure se décompose alors en ses multiples brins, et l'empreinte d'ADN reste sur la nanoparticule d'or (voir l'image).


Source: Thomas Edwardson. Illustration: McGill
"Ces nanoparticules d'or encodées renferment une information d'une richesse sans précédent", explique Hanadi Sleiman, auteure en chef et titulaire de la Chaire de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) du Canada en nanoscience de l'ADN. "Quant aux nanostructures d'ADN, elles peuvent être réutilisées, un peu comme la matrice d'une ancienne presse à imprimer."

Du vitrail à l'optoélectronique

Certaines des propriétés des nanoparticules d'or sont connues depuis des siècles. Au Moyen Âge, les artisans ajoutaient du chlorure d'or au verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est...) en fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes identiques, la...) pour obtenir la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) rubis (Le rubis est la variété rouge de la famille minérale corindon. Sa couleur est causée principalement par la présence d'oxyde de chrome (les autres variétés de corindon sont...) utilisée dans les vitraux. Ce n'est que bien plus tard que les chimistes allaient expliquer cet effet, attribuable aux propriétés de diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à disposition » (diffusion d'un...) de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge)....) des petites particules d'or.

Les chercheurs de McGill espèrent que leur méthode ouvrira la voie à l'utilisation des nanoparticules porteuses d'ADN dans diverses technologies de pointe. Les chercheurs de McGill entendent maintenant étudier les propriétés des structures fabriquées à partir de ces nouveaux éléments constitutifs, indique Thomas Edwardson, auteur principal. "Un peu comme les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se...) s'assemblent pour former des molécules complexes, les particules d'or codées par des séquences d'ADN peuvent s'hybrider aux particules avoisinantes pour former des assemblages bien définis."

Ces nanoparticules hybrides pourraient être intégrées à des nanodispositifs optoélectroniques ou utilisées à des fins biomédicales, affirment les chercheurs. Par exemple, en configurant les brins d'ADN de manière à ce qu'ils ciblent des protéines spécifiques à la surface de cellules cancéreuses, on pourrait détecter des cancers ou détruire de façon sélective des cellules cancéreuses.

Pour plus d'information voir:
"Transfer of molecular recognition information from DNA nanostructures to gold nanoparticles", de Thomas G. W. Edwardson et coll., a été publié dans Nature Chemistry le 4 janvier 2016. DOI: 10.1038/nchem.2420
http://www.nature.com/nchem/journal/vao ... .2420.html


Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: McGill