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Des chercheurs intègrent des instructions ADN dans une pièce 3D pour faciliter sa duplication

Publié le 17 décembre 2019 par Mélanie R.
impression 3D ADN

Et si vous pouviez imprimer en 3D un séquençage ADN ? C’est un peu l’idée derrière ce lapin blanc, conçu par des chercheurs de l’ETH Zurich et une entreprise israélienne d’entreposage d’ADN, Erlich Lab. Ils ont imprimé en 3D un lapin de Stanford dans lequel ils ont incorporé toutes les instructions pour le reproduire par la suite : plus besoin de fichier de CAO, de STL, ou d’autres formats numériques. Le lapin contiendrait environ 45 kilo-octets d’informations sur la façon dont il faut l’imprimer, informations qui seraient incorporées dans de minuscules billes de verre, intégrées à leur tour dans le plastique utilisé

L’impression 3D avait déjà un impact considérable sur le stockage de nos objets, permettant de créer à la demande, où qu’on se trouve, grâce à la numérisation 3D des fichiers. Les travaux de recherche de cette équipe vont plus loin puisque toutes les données seraient directement placées dans la pièce en tant que telle. Une avancée particulièrement intéressante dans le temps : on imagine assez facilement la pièce en question traverser les années et tomber entre les mains d’une toute autre génération. Vous me direz, un lapin n’est pas très intéressant en soit, mais imaginez qu’on puisse faire cela avec des oeuvres d’art, des médicaments, des bâtiments, etc. Les possibilités sont larges ; les équipes ajoutent d’ailleurs : “Vous pouvez imaginer un système où tout est étiqueté avec de petits morceaux d’informations utiles.” 

Le lapin de Stanford est un modèle très utilisé sur le marché

Intégrer l’ADN du lapin dans la pièce

Les chercheurs expliquent qu’ils ont utilisé les quatre bases azotées de l’ADN (adénine (A), cytosine (C), thymine (T) et guanine (G)) afin de coder les instructions nécessaires à l’impression 3D du lapin ; le séquençage ADN aurait ensuite été synthétisé. Celui-ci étant extrêmement fragile – sa détérioration est plus rapide qu’on ne le pense – il fallait trouver une solution pour le protéger. C’est pourquoi les chercheurs l’ont enfermé dans des billes de verre microscopiques qui ont été elles-mêmes incorporées au plastique de fabrication. Le processus d’impression pouvait alors commencer, sur une machine Ultimaker.

Une fois l’étape d’impression terminée, les équipes ont testé leurs travaux en découpant un morceau de l’oreille du lapin, prenant soin d’isoler l’ADN. Ils ont alors utilisé une machine de séquençage d’ADN pour décrypter la séquence, traduite ensuite en instructions pour l’imprimante 3D. La séquence devient le fichier STL ! Les chercheurs expliquent : « Nos résultats montrent que les données peuvent être parfaitement et rapidement récupérées de l’objet 3D en consommant une quantité infime de matériel à l’aide d’un séquenceur portable. » Cette opération a été répétée 4 fois, preuve qu’il n’y a pas de dégradation des informations et qu’on peut dupliquer une pièce sans son fichier 3D. Il serait intéressant de reproduire ces étapes 10 ans après afin de voir si le temps n’est pas un frein à cette avancée.

Les applications de tels travaux sont très larges, et les chercheurs expliquent d’ailleurs qu’ils n’ont certainement pas pensé à tout ! Un des exemples qu’ils prennent est le fait de pouvoir cacher des informations dans un objet ; ça pourrait être des données confidentielles qu’on souhaite protéger sans forcément passer par un système de codage complexe. En tout cas, nous avons hâte de voir comment ce projet évoluera !  Vous pouvez retrouver l’ensemble de l’étude sur Nature Biotechnology.

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