Des chercheurs de l’université technique de Munich ont mis au point les premiers nanomoteurs électriques au monde fabriqués à partir d’ADN. Ces structures auto-assemblées peuvent être activées par une charge électrique pour entraîner un bras de rotor.
Des nanomoteurs auto-assemblés
Décrit dans la revue Nature, ce minuscule moteur a été créé à l’aide d’une technique appelée origami d’ADN, impliquant le pliage complexe de brins d’ADN en formes tridimensionnelles. De telles structures sont obtenues en sélectionnant soigneusement des séquences d’ADN qui se plient et s’attachent les unes aux autres de différentes façons. L’ajout de brins spécifiques à une solution permet d’obtenir des nano-objets auto-assemblés, et c’est précisément ce processus qui a été utilisé pour former le premier moteur moléculaire à base d’ADN.
Le dispositif en question se compose d’un bras de rotor mesurant jusqu’à 500 nanomètres de long, monté sur une base d’environ 40 nm de haut, elle-même fixée à une plaque de verre. Située entre la base et le bras du rotor, une plateforme dont la surface intègre plusieurs crans permet de contrôler la direction dans laquelle ce dernier peut tourner.
Pour mettre le nanomoteur en marche, une tension alternative est appliquée via deux électrodes, entraînant le rotor. L’équipe peut contrôler la vitesse et la direction de cette rotation en modifiant la direction du champ électrique et en ajustant la fréquence et l’amplitude de la tension appliquée.
First electric nanomotor made from #DNA material https://t.co/92RwkBHHky #nanotechnology pic.twitter.com/KHrjO6KUol
— Nanowerk (@Nanowerk) July 21, 2022
Ci-dessus : Schéma moléculaire du nouveau nanomoteur ADN, composé d’un rotor (jaune), d’une plate-forme crantée (bleu) et d’une base (blanc).
Alimenter de minuscules robots et contrôler les réactions chimiques
S’il s’agit du premier nanomoteur créé à partir d’ADN, d’autres dispositifs similaires, notamment fabriqués à partir d’or et « alimentés » par des ultrasons ou composés d’une poignée d’atomes, avaient précédemment été utilisés pour propulser de minuscules robots. Selon les auteurs de l’étude, ce nouveau dispositif trouverait également des applications dans le domaine de la chimie.
« Son perfectionnement pourrait permettre de contrôler des réactions chimiques », estime Hendrik Dietz, auteur principal de l’étude. « L’ajout de matériaux adaptés et l’application d’une petite tension alternative à des surfaces densément recouvertes de tels moteurs permettraient d’obtenir le composé souhaité. »
En janvier dernier, des chercheurs canadiens avaient de leur côté dévoilé la plus petite antenne au monde fabriquée à partir de segments d’ADN, promettant de faciliter l’étude des maladies et la mise au point de nouveaux médicaments.
