Des chercheurs de Bâle construisent un nanorobot réutilisable avec du « velcro » d’ADN

Des chercheurs de l'Université de Bâle en Suisse ont développé un nanorobot modulaire qui utilise des brins d'ADN complémentaires pour assembler ses composants de manière autonome, une conception qu'ils comparent à une fusée lunaire miniature. Le système, publié dans Advanced Functional Materials, a réduit la viabilité des cellules cancéreuses à 16 % en 72 heures lors de tests en laboratoire.sflorg+2

Une machine en deux parties

Le nanorobot se compose d'un module de propulsion magnétique et d'une capsule de charge utile reliés par ce que l'équipe appelle un système de « velcro moléculaire » à base d'ADN. Des brins d'ADN complémentaires sur les deux modules garantissent qu'ils s'auto-assemblent de manière programmable et restent couplés de manière stable.sflorg

La capsule de charge utile abrite quatre vésicules polymères à l'échelle nanométrique qui protègent les enzymes encapsulées. Les molécules peuvent entrer par des pores, être traitées par les enzymes, et leurs produits libérés dans l'environnement environnant. « Les nanorrobots précédents sont souvent conçus pour une tâche spécifique uniquement », a déclaré la professeure Cornelia Palivan, qui a dirigé la recherche. « Notre système modulaire, en revanche, peut être adapté à différentes applications. »sflorg

Tuer des cellules cancéreuses en laboratoire

L'équipe a testé le système sur des cellules cancéreuses HeLa. Équipés de biomolécules d'amarrage, les nanorrobots se sont accumulés sur les surfaces cellulaires et, lorsqu'ils ont été chargés avec les enzymes nécessaires, ils ont produit localement un médicament anticancéreux. « Le médicament peut avoir un effet local concentré si nous utilisons notre nanorobot pour le cibler spécifiquement sur les cellules cancéreuses », a déclaré la Dre Voichita Mihali, auteure principale de l'étude.sflorg

Comme le module de propulsion est magnétique, les nanorrobots peuvent être récupérés après avoir terminé leur tâche. Les chercheurs ont démontré qu'ils pouvaient séparer les modules, recharger les capsules de charge utile et les recombiner — une fonctionnalité de réutilisation ayant une valeur potentielle pour la catalyse industrielle et la remédiation environnementale.youtube+1

Perspectives plus larges

Les travaux ont été menés au sein du Centre national suisse de compétence en recherche sur l'ingénierie des systèmes moléculaires et de l'Institut suisse des nanosciences, avec des collaborateurs de l'Université de Heidelberg. Bien que l'utilisation chez l'homme reste un objectif à long terme, la plateforme peut être adaptée à différents domaines simplement en modifiant la capsule de charge utile — la positionnant comme un outil polyvalent pour la médecine ciblée, la catalyse et la purification de l'eau.myscience+1