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Une équipe de chercheurs a développé des nanostructures d'ADN auto-cicatrisantes

Une équipe de chercheurs a développé des nanostructures d'ADN auto-cicatrisantes

Une équipe de chercheurs a réussi à développer des nanostructures d'ADN qui ont l'incroyable capacité de se réparer dans un sérum. Les nanostructures d'ADN sont des choses intéressantes et elles pourraient, un jour, être utilisées pour construire des choses comme des ordinateurs à ADN ou avoir des applications dans la nanomédecine du futur.

Le rapport peut être trouvé dans le journal de l'ACS Nano Lettres.

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Que sont les nanostructures d'ADN?

Les nanostructures d'ADN sont de minuscules structures, comme des tubes ou des formes inspirées de l'origami, entièrement fabriquées à partir d'ADN. Ces structures incroyables pourraient avoir des applications importantes, des ordinateurs à base d'ADN à la nanomédecine.

Cela pourrait être particulièrement révolutionnaire pour l'informatique car les transistors traditionnels sont susceptibles de fuir du courant électrique à mesure qu'ils deviennent petits. Les systèmes basés sur l'ADN pourraient potentiellement fournir une méthode pour surmonter les limites des transistors de plus en plus petits à l'avenir.

En médecine, les nanostructures pourraient également être révolutionnaires. Les médecins du futur pourraient introduire des nanostructures d'ADN chez un patient pour aider à diagnostiquer des maladies ou délivrer des médicaments, entre autres.

Mais ils ont un gros talon d'Achille. Les nanostructures d'ADN ont tendance à être de très courte durée dans la nature, en particulier dans les environnements biologiques.

C'est parce qu'ils, étant de l'ADN, sont très vulnérables à la dégradation des enzymes appelées nucléases. Mais une équipe de recherche semble avoir trouvé un moyen potentiel de les faire s'auto-réparer dans un sérum.

Qu'ont découvert les chercheurs?

Comme nous l'avons vu, les nanostructures d'ADN ont de nombreux potentiels, mais leur sensibilité aux nucléases est un problème sérieux qui doit être surmonté. Pour qu’ils aient une réelle utilité à l’avenir, une méthode pour les protéger ou leur permettre de réparer tout dommage est d’une importance vitale.

Et du travail a déjà été fait. Des méthodes d'atténuation ont été développées en utilisant plusieurs approches pour stabiliser les structures dans le sérum en modifiant chimiquement ou en enrobant l'ADN.

Mais ces méthodes existantes de stabilisation des nanostructures d'ADN sont à la fois chronophages et, plus important encore, coûteuses. De plus, toute modification de cette nature court également le risque d'affecter la biocompatibilité des nanostructures et la fonction prévue.

Cela a conduit les chercheurs, y compris Yi Li et Rebecca Schulman, à vouloir développer un processus d'auto-réparation qui pourrait considérablement prolonger la durée de vie des nanostructures d'ADN.

Les chercheurs ont pu concevoir des nanotubes d'ADN qui pourraient, étonnamment, s'auto-assembler à partir de soi-disant «carreaux» d'ADN plus petits. Cependant, ces structures, dans le sérum à température corporelle, se sont dégradées 24 heures.

Mais, plus important encore, lorsque les chercheurs ont ajouté des «tuiles» d'ADN supplémentaires au sérum, les éléments constitutifs semblaient réparer les structures endommagées. Cela a permis aux nanostructures de prolonger leur durée de vie jusqu'à 96 heures.

Les chercheurs ont étiqueté les nanotubes d'origine et les «carreaux» d'ADN avec des colorants fluorescents de couleurs différentes. Avec cette technique, ils ont constaté que les "tuiles" d'ADN supplémentaires réparaient effectivement les structures dégradées en remplaçant les sections endommagées des structures et en se joignant aux extrémités des nanotubes.

Les chercheurs ont développé un modèle informatique du processus qui indiquait que les nanostructures d'ADN pouvaient être maintenues pendant des mois ou plus en utilisant la méthode d'auto-guérison.

Vous pouvez lire le résumé complet de l'article sur le site Web des publications de l'ACS ici. Le document a été financé, en partie, par la Defense Advanced Research Projects Agency.


Voir la vidéo: HOW TO MAKE A DNA MODEL USING PIPECLEANERS. PROJECT DEMONSTRATION (Décembre 2021).