Nanopore

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Un nanopore est un trou outre-fin, de diamètre entre 1 et 100 nm, qui pourrait par exemple être un trou dans une matière synthétique comme le silicium ou le graphite ou biologique comme une protéine transmembranaire[1].

Une membrane nanoporeuse (percée de nanopores), à laquelle on applique une faible tension, peut jouer le rôle d'un compteur de molécules (comme l'ADN) en détectant l'interruption au courant lors de leur passage à travers le trou (un signal de translocation). Il est même possible se servir des pores pour identifier des molécules (comme les biomarqueurs) ou les différencier (par exemple, entre l'ibuprofène et le thalidomide).

Nanopores biologiques[modifier | modifier le code]

Les nanopores peuvent être formés par des protéines perceuses, par exemple l'hémolysine alpha et le porine MspA.

Nanopores fermes[modifier | modifier le code]

On tend à percer des nanopores solides dans une membrane d'un des composés du silicium, le nitrure de silicium étant très courant. On peut trouer les membranes grâce à un faisceau ionique[2] ou un faisceau d'électrons[3]. Récemment on a fait des recherches sur l'utilisation d'un feuillet de graphène pour jouer le rôle d'un capteur à l'échelle naine.

Séquençage par nanopore[modifier | modifier le code]

L'observation que le signal déclenché par le passage d'un brin d'ADN varie selon ses bases a engendré l'hypothèse de séquençage par nanopore. Oxford Nanopore Technologies et les laboratoires du professeur Hagan Bayley ont réussi à distinguer des nucléotides individuels (y compris la cytosine méthylée) lors de leur passage à travers un nanopore en hémolysine[4].

De telles techniques de séquençage pourraient s'avérer révolutionnaires dans la génomique, à cause des économies de temps et de coût.

Nanopores modifiables[modifier | modifier le code]

On a réussi à fabriquer des nanopores en élastomère à largeur modifiable, ce qui permet un rapprochement entre la taille du pore et la taille de la particule outre-fine. En conséquence, la détection des nanoparticules alors qu'ils troublent le courant ionique est plus précise.

Rôle contre le diabète[modifier | modifier le code]

Il est possible d'intégrer des pores de 20 nm de large dans des cellules artificielles de galettes de silicium. Ces nanopores permettent le passage de petites molécules telles que le dioxygène, le glucose et l'insuline, tout en empêchant la circulation de grandes molécules immunitaires comme les immunoglobulines. Ces cellules recevront des éléments nutritifs et dégageront l'insuline, et ainsi pourront remplacer des îlots de Langerhans au pancréas (responsables de la production de l'insuline).

Développements[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

  • (fr)

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosnano/glossaire/mot/nanopore.htm
  2. (en) Li J, Stein D, McMullan C, Branton D, Aziz MJ, Golovchenko JA, « Ion-beam sculpting at nanometre length scales », Nature, vol. 412, no 6843,‎ juillet 2001, p. 166–9 (PMID 11449268, DOI 10.1038/35084037)
  3. (en) Storm AJ, Chen JH, Ling XS, Zandbergen HW, Dekker C, « Fabrication of solid-state nanopores with single-nanometre precision », Nat Mater, vol. 2, no 8,‎ août 2003, p. 537–40 (PMID 12858166, DOI 10.1038/nmat941)
  4. (en) Clarke J, Wu HC, Jayasinghe L, Patel A, Reid A, Bayley H, « Continuous base identification for single-molecule nanopore DNA sequencing », Nature Nanotechnology, vol. 4, no 4,‎ 2009, p. 265–270 (PMID 19350039, DOI 10.1038/nnano.2009.12, lire en ligne)