La Nanoprinter (nano-imprimante) du Massachusetts Institute

spacedaily-Cambridge MA (SPX) Jun 08, 2005
La Nanoprinter (nano-imprimante) du Massachusetts Institute of Technology (MIT) pourrait produire des Nano-Dispositifs en masse

Tout comme la presse a révolutionné la création du matériel de lecture, une technique de "nano-impression" développée au MIT pourrait permettre la production en série de nano-dispositifs, actuellement construits un par un.

Citation :

Le candidat le plus immédiat pour cette innovation est le microarray (micro-série) d'ADN, un nano-dispositif utilisé pour diagnostiquer et comprendre les maladies génétiques telles qu'Alzheimer, les maladies virales telles que le SIDA, et certains types de cancer.

La capacité de produire en masse ces dispositifs complexes rendrait l'analyse d'ADN aussi commune et peu coûteuse que l'analyse d'une prise de sang, et accélèrait ainsi considérablement les efforts pour découvrir les origines de la maladie. µ

La demande de dispositifs toujours plus réduits et de complexité toujours croissante dans des secteurs allant de la biomédecine à la technologie de l'information a stimulé plusieurs efforts de recherche vers des techniques de nano-impression de haute résolution, et de haute sortie.

A présent, les chercheurs menés par le professeur Francesco Stellacci du Department of Materials Science and Engineering (département de la science des matériaux et de l'ingéniorat) ont développé une méthode d'impression qui est inégalée dà la fois dans le contenu d'information par cycle d'impression et dans la résolution.

Ils ont acquis cette dernière en utilisant ce que Arum Amy Yu, un étudiant gradué de MSE et membre de l'équipe de recherche, appelle "la technique d'impression la plus efficace de la nature" : le transfert d'information ADN/ARN."

Un papier sur ces travaux a été édité en mai dans la section en ligne ASAP (as soon as possible ou "dès que possible") du journal Nano Letters. Les coauteurs de Stellacci et de Yu sont les professeurs Henry Smith et Tim Savas du département du laboratoire en électronique d'électrotechnique, d'informatique et de recherches du MIT, et G. Scott Taylor et Anthony Guiseppe-Elie de la Virginia Commonwealth University.

Dans la nouvelle méthode d'impression, appelée Supramolecular Nano-Stamping (SuNS ou littéralement "nano-timbrage supramoléculaire"), de simples couches d'ADN s'auto-assemblent essentiellement sur une surface pour reproduire un motif à l'échelle nanométrique composé de leurs couches complémentaires d'ADN.

Les reproductions sont identiques à l'original et peuvent être employées comme originaux elles-mêmes. Ceci augmente de façon exponentielle la sortie d'impression tout en permettant la reproduction de motifs à l'échelle nanométrique très complexes.

Un tel modèle de motif est trouvé sur une "micro-série" d'ADN, une puce de silicium ou de verre imprimée avec jusqu'à 500.000 points minuscules. Chaque point comporte des molécules multiples d'ADN de séquence connue, c.-à-d. un morceau du code génétique d'un individu.

Les savants utilisent les micro-séries d'ADN pour découvrir et analyser le code génétique de l'ADN ou de l'ARN messager d'une personne. Ceci permet par exemple un diagnostic précoce du cancer du foie, ou la prédiction des chances qu'un couple produise un enfant qui possèdera une maladie génétique.

L'utilisation fréquente et répandue de ces dispositifs est gênée par le fait que leur production est un processus soigneux qui implique au moins 400 étapes d'impression et coûte approximativement $500 par puce en micro-série.

La méthode de nano-impression du MIT exige seulement trois étapes et pourrait réduire le coût de chaque micro-série jusqu'à moins de $50. "Ceci révolutionnerait complètement les diagnostics," a dit Stellacci. Avec la capacité de produire en masse ces dispositifs et d'effectuer ainsi une analyse de routine de l'ADN, "nous pourrions conaître des années à l'avance le risque de cancer, d'hépatite, ou de la maladie d'Alzheimer."

Un autre avantage consisterait en des diagnostics à grande échelle qui pourraient fournir des informations utiles au sujet de la maladie. Prenez le diabète. "Nous ne savons pas s'il est génétique. La seule manière de le découvrir est d'effectuer des tests sur un bon nombre de gens," a dit Stellacci. "Plus nous testerons avec les microarrays (micro-séries), plus nous connaîtrons les maladies, et plus nous pourrons les détecter." Le SuNS possède des applications qui voint au-delà des micro-séries d'ADN. Les matériaux à la fois organiques et inorganiques (des nanoparticules en métal, par exemple) peuvent être assemblées le long d'un motif composé de couches d'ADN. Ceci fait du SuNS une technologie souple qui pourrait être employée pour produire d'autres nano-dispositifs complexes construits actuellement lentement et coûteusement: des canaux micro- et nano-fluidiques, des transistors composés d'un simple électron, des biodétecteurs optiques et des fils métalliques, pour n'en citer que quelques-uns.

source : http://www.spacedaily.com/news/nanotech-05zze.html

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