La Joconde de Léonard de Vinci est la plus grande œuvre dont l'importance ne peut être sous-estimée. Pendant des siècles, la peinture a influencé des écoles entières d'artistes, l'esprit et l'imagination des peintres. Ils ont essayé de copier «Mona Lisa» à plusieurs reprises, et des représentants de divers mouvements ont peint leurs propres tableaux. Quelqu'un a créé une immense toile et quelqu'un a ajusté le visage de la fille en miniature de la taille d'un timbre-poste.
Mais maintenant, les scientifiques
ont pu créer la plus petite image au monde avec l'image de la même fille. Cela se fait à l'aide de molécules d'ADN individuelles. Le sourire de renommée mondiale (et est-ce un sourire?) Dans l'image ne dépasse pas 100 nm de longueur. Tout cela a été accompli grâce au développement d'une nouvelle «méthode origami» qui permet de replier les molécules d'ADN en structures complexes.
L'image obtenue par les scientifiques n'est pas complète. Il se compose de carrés, dont chacun est composé de brins d'ADN individuels. De plus, la séquence dans les brins d'ADN est différente, elle est prédéterminée à l'avance. Tout cela vous permet de créer des fragments de la "toile", qui créent la forme. Ensuite, en augmentant l'échelle de la toile (2x2, 4x4, 8x8 - la taille finale), les scientifiques ont veillé à ce que l'image s'adapte complètement ici.
Chaque élément du puzzle entier (et un total de 64) a été créé dans l'un des 64 tubes à essai. Les scientifiques savaient dans quel élément ils allaient entrer, donc, selon l'état de préparation de tous les éléments, il restait à les connecter ensemble pour obtenir une image unique.
Bien sûr, peu de choses pouvaient être faites manuellement. Les spécialistes ont utilisé un système combiné, une machine à fluide spécialisée, contrôlée par un logiciel spécifique. L'automatisation facilite grandement le processus inhabituellement laborieux de pliage des fils. Grâce à cela, les auteurs du projet ont pu créer non seulement une copie de "Mona Lisa", mais aussi un "portrait" de la bactérie, afin de montrer les capacités du système.
Le logiciel analyse l'image téléchargée par les scientifiques, la divise en petits carrés de taille égale, puis détermine la séquence d'ADN requise pour créer un motif spécifique sur chaque carré. Eh bien, il y a l'assemblage de chiffons cultivés dans des tubes à essai, comme mentionné ci-dessus.
«Nous pouvons créer un fragment distinct de l'image sur chaque carré, puis former une image complète des éléments individuels», explique Grigory Tikhomirov, chef de projet. «Tout cela est compliqué par le fait que nous avons besoin de centaines d'éléments individuels qui sont non seulement techniquement difficiles à concevoir, mais doivent également être synthétisés, ce qui n'est pas bon marché. Nous avons décidé de réaliser l'utilisation d'un petit nombre d'éléments et de les placer immédiatement aux bons endroits. "
Et cela a été réalisé en créant un logiciel spécialisé qui contrôle le robot "liquide" qui recueille l'ADN ensemble. Tout cela est une technologie très compliquée, mais les scientifiques ont pu faire ce qui était nécessaire.
L'image est 64 fois plus grande que la structure d'ADN d'origine en origami, développée par l'Américain Paul Rotemund en 2006. Le principe de création de tous les éléments du puzzle moléculaire est le même qui a été développé à l'origine.
«La structure hiérarchique de notre projet nous permet d'utiliser uniquement un petit nombre de blocs de construction, dans notre cas, ce sont des brins d'ADN avec une séquence unique, afin de créer des structures plus grandes. En théorie, nous pouvons créer des dessins de n'importe quelle taille », explique Tikhomirov. La méthode utilisée par les spécialistes est relativement peu coûteuse, en particulier lorsqu'elle est comparée à d'autres méthodes existantes pour assembler des brins d'ADN en structures spécifiques.
De plus, il convient de noter que tout cela n'a pas été créé pour le divertissement. La technologie permet des manipulations précises avec des objets du micromonde. En conséquence, les scientifiques pourront obtenir des microcircuits extrêmement petits, créer des instances inhabituelles de matériaux organiques ou simplement effectuer une vérification des interactions chimiques et moléculaires.
L'image elle-même n'est peut-être pas la plus petite image au monde (ce championnat appartient à
«Boy and His Atom» d'IBM). Mais la technique elle-même, qui nous a permis de créer une image, peut être extrêmement utile.