Ajustement des échantillons pour la chimie à grande vitesse

Une nouvelle façon d'imprimer et de modifier des échantillons moléculaires à l'échelle nanométrique pourrait accélérer la découverte de médicaments et l'expérimentation scientifique. La chimie combinatoire - exposer une vaste gamme de molécules légèrement différentes à des échantillons en parallèle - est un moyen extrêmement rapide de cribler des molécules médicamenteuses ou de tester la manière dont certaines molécules affectent les cellules biologiques.

Des chercheurs de l'Institut international de nanotechnologie de la Northwestern University, à Chicago, dirigés par le directeur Tchad Mirkin , ont mis au point un moyen de préparer rapidement le plus petit type de matrice de chimie combinatoire. Ils ont testé l'approche en exposant des cellules souches à des échantillons de différentes tailles de fibronectine, une protéine qui joue un rôle important dans l'adhésion, la croissance et la différenciation cellulaires. Les chercheurs ont utilisé une technique de nanoimpression précédemment développée par le groupe de Mirkin, appelée lithographie au stylo polymère, qui fournit des échantillons à un substrat en parallèle via les pointes de millions de stylos en forme de pyramide.

L'innovation consistait à incliner légèrement la matrice au fur et à mesure que ces molécules se déposaient, de sorte que les pyramides les plus proches de la surface fassent plus de contact et laissent plus de matière, tandis que les plus éloignées en laissent moins. Mirkin et ses collègues ont découvert qu'en inclinant une matrice de 0,01 degré seulement, ils pouvaient créer 25 millions de dépôts de fibronectine de tailles et de structures différentes.

Lorsqu'ils ont appliqué des cellules souches au réseau, ils ont découvert que la taille des molécules de fibronectine contrôlait la différenciation de ces cellules. Dans l'expérience, nous n'avons ajusté que la taille, explique Mirkin, dont le groupe a publié ses résultats dans Actes de l'Académie nationale des sciences plus tôt ce mois-ci

Il peut éventuellement être possible de modifier d'autres caractéristiques des échantillons, telles que la composition ou la forme, en utilisant la même technique. Ce sont des caractéristiques communes explorées par les sociétés pharmaceutiques, dit Mirkin.

La technique qu'ils ont développée est extrêmement puissante avec la génération d'un grand nombre de fonctionnalités en parallèle, explique Bing Yan , directeur du laboratoire de chimie analytique à haut débit du St Jude's Children's Research Hospital de Memphis, Tennessee, qui n'a pas participé à la recherche. Le nombre à lui seul est très impressionnant.

Parallèlement aux tests de dépistage de drogues, Yan dit que l'approche pourrait être utilisée pour tester la réactivité des catalyseurs et les propriétés de nouveaux matériaux.

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