Il y a quelques années, un groupe de chercheurs Japonais mené par Takuzo Aida, professor of chemistry and biotechnology à l'Université de Tokyo, avait réussi à mettre au point une sorte de "paire de ciseaux moléculaire" capable de se fermer et de s'ouvrir sous l'action de la lumière. Lors de la 233ième réunion de la prestigieuse American Chemical Society, Takuzo Aida a fait le point sur les avancées depuis lors, notamment sur les techniques mises en œuvre démontrant la capacité de manipuler les molécules organiques avec une telle pince.

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    Ouverture et fermeture de la paire de ciseaux moléculaire sous l'action de la lumière (Crédit : Takuzo Aida).

    Ouverture et fermeture de la paire de ciseaux moléculaire sous l'action de la lumière (Crédit : Takuzo Aida).

    « Ces pinces mesurent juste 3 nanomètresnanomètres de long, c'est la bonne taille pour délivrer des substances chimiques à l'intérieur des cellules et même manipuler les gènes. Les biochimistesbiochimistes peuvent aussi s'en servir pour contrôler l'activité des protéines » affirme Takuzo Aida.

    Manipuler ainsi les moléculesmolécules biologiques est un vieux rêve, et l'on comprend que les biologistes soient particulièrement excités par la possibilité de le faire aujourd'hui en utilisant cette technique. Sous l'action d'un signal infra-rouge approprié, apte à pénétrer à l'intérieur des tissus vivants, on peut imaginer que ces pinces greffent des gènes spécifiques. En effet, ces nanomachinesnanomachines moléculaires possèdent des groupes chimiques qui réagissent en fermant ou ouvrant la pince qu'ils forment en absorbant des photonsphotons de différentes longueurs d'ondelongueurs d'onde.

    La pince possède vraiment la structure d'une paire de ciseaux et des molécules d'azobenzène et de ferrocèneferrocène y sont utilisées. Sous l'action de la lumièrelumière, en particulier des UVUV, la forme longue de l'azobenzène se transforme en sa forme courte. Inversement, sous l'action de la lumière visible, la forme courte s'allonge. Cela provoque l'ouverture ou la fermeture de la pince moléculaire.

    La partie constituant la lame d'un ciseau porteporte une molécule organométallique appelée porphyrineporphyrine de ZincZinc. Lorsque l'atomeatome de Zinc entre en contact avec l'azoteazote d'une molécule, comme de l'ADN, tout se passe comme si une connexion magnétique solidesolide se mettait en place. La molécule choisie est donc agrippée et peut être transportée puis libérée à volonté.

    Le groupe travaille actuellement sur des formes plus longues de ciseaux moléculaires. Selon eux, les applicationsapplications pratiques restent cependant réservées pour dans 5 à 10 ans. On peut d'ailleurs se demander si l'on ne réalisera pas avec eux des démons de Maxwell.