L’ADN pourrait mener la robotique moléculaire vers un niveau supérieur
Le laboratoire Salaita fut le premier à mettre au point un moteur roulant basé sur l’ADN en 2015. Depuis quelques années, l’équipe envisage d’élargir le champ de possibilité des robots moléculaires en y intégrant des fonctions informatiques.
Récemment, le laboratoire Salaita, leader en biophysique et en nanotechnologie, a dévoilé une version améliorée de leurs robots moléculaires miniatures. Ces derniers embarquent désormais des moteurs à ADN roulants et informatisés. Ils disposent d’une plus grande puissance de calcul et peuvent se déplacer dans la direction voulue. En outre, le fonctionnement des robots imite quelques propriétés des cellules humaines en détectant et traitant les informations chimiques dans leur environnement.
Les technologies basées sur l’ADN, le futur de la robotique moléculaire ?
L’ADN pourrait s’apparenter à une puce électronique biologique. Toutefois, contrairement aux puces électroniques en silicium dur, les technologies basées sur l’ADN possèdent une plus grande capacité de stockage. Par ailleurs, Khalid Salaita, auteur principal de l’article, affirme même que « la densité des opérations exécutables pourrait aller jusqu’à l’infini ».
« L’un des grands défis de la fabrication des puces électroniques en silicium est d’essayer de faire tenir plus de données dans un espace toujours plus réduit. L’ADN offre la possibilité d’exécuter de nombreuses opérations de traitement en parallèle dans un espace très réduit. »
Khalid Salaita, auteur principal de l’article
Ces robots moléculaires miniatures peuvent également être programmés afin de répondre à un pathogène ou à une séquence spécifique. Non seulement il s’agit d’une technologie potentielle pour les tests et diagnostics, mais l’ADN synthétique est aussi bon marché à fabriquer.
« Vous pouvez répliquer l’ADN à l’aide d’enzymes, le copier et le coller autant de fois que vous le souhaitez. C’est pratiquement gratuit. »
M Salaita
Une technologie avancée, mais encore limitée
Les nanotechnologies de l’ADN bénéficient de l’affinité naturelle des bases A, G, C, T pour s’apparier entre elles. En déplaçant les séquences AGCT sur les brins, les chercheurs peuvent modifier la forme et obtenir des machines fonctionnelles. Même si chaque robot reste indépendant, ils peuvent fonctionner comme un réseau unique et communiquer entre eux.
« La capacité des moteurs à ADN à communiquer entre eux est une étape vers la production du type d’action collective complexe générée par les essaims de fourmis ou de bactéries. Cela pourrait même conduire à des propriétés émergentes. »
Khalid Salaita, auteur principal de l’article
Néanmoins, la technologie de calcul de l’ADN reste encore limitée par la difficulté de lecture des résultats de calcul. En effet, la technique employée repose essentiellement sur des marquages d’ADN via des molécules fluorescentes. Malheureusement, le procédé nécessite un équipement coûteux et encombrant.
