La fabrication de membranes lipidiques imitant la biologie
La nanolithographie à pinceau réservoir (dip-pen nanolithography) utilise la pointe d'un microscope à force atomique pour dessiner directement sur un substrat, avec diverses encres. Elle permet d'atteindre une échelle inférieure à 100 nanomètres. Elle utilise de petites molécules d'encre, qui recouvrent la pointe, pour dessiner sur la surface via un ménisque d'eau. Ces encres peuvent être n'importe quel matériau liquide dans les conditions de l'utilisation. Le projet DPNLIPIDMEMBRANES (In depth characterization of bio-mimetic lipid membrane structures generated by dip-pen nanolithography), financé par l'UE, voulait analyser la structure de membranes de phospholipides fabriquées par cette technique. Les scientifiques visaient des informations permettant de concevoir et fabriquer des structures biomimétiques, en vue d'utilisations en biologie et en médecine. Ils ont montré que la structure des membranes de lipides créées par nanolithographie à pinceau réservoir est contrôlée par le débit de l'encre et l'énergie de surface. Le débit dépend de propriétés physico-chimiques de l'encre comme la viscosité. Avec ce modèle, ils ont découvert que la croissance était contrôlée par une diffusion au ménisque pour les courtes durées et par une diffusion de surface pour les longues durées. Le point critique de bascule entre les régimes dépend de l'humidité. Les surfaces hydrophobes favorisent le réarrangement des lipides dans les monocouches mouillantes, dont la diffusion sur les surfaces suit une cinématique différente de celles des surfaces hydrophiles. Les surfaces qui interagissent fortement avec les lipides favorisent un étalement rapide de l'encre lipidique, générant des fabrications de plus grande surface. La diffusion des lipides permet donc de générer des structures avec différents rapports d'aspects, en adaptant leur viscosité ou leur écriture aux diverses conditions. La nanolithographie à pinceau réservoir à base de lipides est très intéressante pour la fabrication de plaques de tests combinatoires dans des systèmes de biologie ou de médecine. Les travaux des scientifiques du projet DPNLIPIDMEMBRANES ont apporté d'importantes informations pour la conception et l'optimisation de nouvelles applications de cette technique.
Mots‑clés
Biomimétique, membrane lipidique, nanotechnologies, nanolithographie à pinceau réservoir, DPNLIPIDMEMBRANES
