Il y a quelques années, un groupe de chercheurs Japonais mené par Takuzo Aida, professor of chemistry and biotechnology à l’Université de Tokyo, avait réussi à mettre au point une sorte de "paire de ciseaux moléculaire" capable de se fermer et de s’ouvrir sous l’action de la lumière. Lors de la 233ième réunion de la prestigieuse American Chemical Society, Takuzo Aida a fait le point sur les avancées depuis lors, notamment sur les techniques mises en œuvre démontrant la capacité de manipuler les molécules organiques avec une telle pince.
Ouverture et fermeture de la paire de ciseaux moléculaire sous l'action de la lumière (Crédit : Takuzo Aida).
« Ces pinces mesurent juste 3 nanomètres de long, c’est la bonne taille pour délivrer des substances chimiques à l’intérieur des cellules et même manipuler les gènes. Les biochimistes peuvent aussi s’en servir pour contrôler l’activité des protéines » affirme Takuzo Aida.
Manipuler ainsi les molécules biologiques est un vieux rêve, et l’on comprend que les biologistes soient particulièrement excités par la possibilité de le faire aujourd’hui en utilisant cette technique. Sous l’action d’un signal infra-rouge approprié, apte à pénétrer à l’intérieur des tissus vivants, on peut imaginer que ces pinces greffent des gènes spécifiques. En effet, ces nanomachines moléculaires possèdent des groupes chimiques qui réagissent en fermant ou ouvrant la pince qu’ils forment en absorbant des photons de différentes longueurs d’onde.
La pince possède vraiment la structure d’une paire de ciseaux et des molécules d’azobenzène et de ferrocène y sont utilisées. Sous l’action de la lumière, en particulier des UV, la forme longue de l’azobenzène se transforme en sa forme courte. Inversement, sous l’action de la lumière visible, la forme courte s’allonge. Cela provoque l’ouverture ou la fermeture de la pince moléculaire.
La partie constituant la lame d’un ciseau porte une molécule organométallique appelée porphyrine de Zinc. Lorsque l’atome de Zinc entre en contact avec l’azote d’une molécule, comme de l’ADN, tout se passe comme si une connexion magnétique solide se mettait en place. La molécule choisie est donc agrippée et peut être transportée puis libérée à volonté.
Le groupe travaille actuellement sur des formes plus longues de ciseaux moléculaires. Selon eux, les applications pratiques restent cependant réservées pour dans 5 à 10 ans. On peut d'ailleurs se demander si l'on ne réalisera pas avec eux des démons de Maxwell.
Ouverture et fermeture de la paire de ciseaux moléculaire sous l'action de la lumière (Crédit : Takuzo Aida).
« Ces pinces mesurent juste 3 nanomètres de long, c’est la bonne taille pour délivrer des substances chimiques à l’intérieur des cellules et même manipuler les gènes. Les biochimistes peuvent aussi s’en servir pour contrôler l’activité des protéines » affirme Takuzo Aida.
Manipuler ainsi les molécules biologiques est un vieux rêve, et l’on comprend que les biologistes soient particulièrement excités par la possibilité de le faire aujourd’hui en utilisant cette technique. Sous l’action d’un signal infra-rouge approprié, apte à pénétrer à l’intérieur des tissus vivants, on peut imaginer que ces pinces greffent des gènes spécifiques. En effet, ces nanomachines moléculaires possèdent des groupes chimiques qui réagissent en fermant ou ouvrant la pince qu’ils forment en absorbant des photons de différentes longueurs d’onde.
La pince possède vraiment la structure d’une paire de ciseaux et des molécules d’azobenzène et de ferrocène y sont utilisées. Sous l’action de la lumière, en particulier des UV, la forme longue de l’azobenzène se transforme en sa forme courte. Inversement, sous l’action de la lumière visible, la forme courte s’allonge. Cela provoque l’ouverture ou la fermeture de la pince moléculaire.
La partie constituant la lame d’un ciseau porte une molécule organométallique appelée porphyrine de Zinc. Lorsque l’atome de Zinc entre en contact avec l’azote d’une molécule, comme de l’ADN, tout se passe comme si une connexion magnétique solide se mettait en place. La molécule choisie est donc agrippée et peut être transportée puis libérée à volonté.
Le groupe travaille actuellement sur des formes plus longues de ciseaux moléculaires. Selon eux, les applications pratiques restent cependant réservées pour dans 5 à 10 ans. On peut d'ailleurs se demander si l'on ne réalisera pas avec eux des démons de Maxwell.
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