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DNA-Based Molecular Nanowires

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Des nanodispositifs à base d'ADN pour l'avenir

La modification chimique de la structure native des acides nucléiques laisse entrevoir la possibilité de créer des nanocâbles moléculaires qui pourraient présenter une meilleure conductivité que les molécules natives d'ADN. Les nanocâbles à base d'ADN pourraient ouvrir la voie à une nouvelle génération de dispositifs nanoélectroniques complexes pouvant être assemblés en réseaux informatiques.

Technologies industrielles

Depuis des millions d'années, l'ADN se charge de stocker les informations génétiques chez tous les êtres vivants. Un consortium international regroupant sept universités et centres de recherche a cherché à placer cette molécule à longue chaîne dans un nouveau contexte. Détachées de leur origine biologique, des doubles hélices d'ADN artificielles ont été modifiées de façon à pouvoir être utilisées comme éléments structurels clés pour la formation auto-organisée de composants de nano-électronique moléculaire. Les objectifs ambitieux du projet DNA BASED NANOWIRES qui vise à dégager de nouvelles méthodes d'ingénierie biosynthétique de nanocâbles s'accompagnent d'espoirs sans précédents en matière de miniaturisation des dispositifs nanoélectroniques. Ceux-ci ne se limitent pas à l'exploitation des possibilités offertes par l'ADN pour la reconnaissance des séquences complémentaires ouvrant la voie à l'auto-assemblage de dérivés d'ADN. Les partenaires du projet à l'Université hébraïque de Jérusalem se sont concentrés sur les résultats apparemment contradictoires concernant la possibilité pour l'ADN de transporter des charges électriques. Dans ce but, une approche expérimentale a été développée en vue d'effectuer des mesures des courants électriques passant par les molécules d'ADN, et plus important, de reproduire des résultats pour une grande variété d'échantillons. Plus précisément, les mesures ont porté sur des courants circulant dans les molécules d'ADN(db) à double brin incluses dans une monocouche d'ADN(sb) simple brin et chimiquement associées à leurs deux extrémités à un substrat métallique aux extrémités opposées. Le courant passant par les molécules d'ADNdb a été mesuré à 220 nanoampères et 2 volts en utilisant un microscope conducteur à force atomique. Ce résultat a confirmé la possibilité de transporter des charges électriques via des molécules d'ADNdb dans un environnement contrôlé et a également démontré l'efficacité de l'ADNsb comme couche isolante. Toutefois, les chercheurs se sont penchés sur un nouveau type de molécule à base d'ADN, l'ADN-G4, car les molécules d'ADNsb ont montré une grande sensibilité aux conditions environnementales.

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