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Du nouveau dans le stockage moléculaire des données

Si l’agencement de monomères pour former un polymère est parfaitement contrôlé dans la nature (Protéines, ADN…), c’est encore loin d’être le cas en laboratoire ou dans l’industrie. Une équipe de chercheurs de l’Institut Charles Sadron (CNRS) vient de mettre au point une nouvelle méthode simple permettant de contrôler très précisément le positionnement d’unités monomères fonctionnelles sur des chaînes de polymères synthétiques. Ces travaux font l’objet d’un article dans la revue Nature Communications du 16 octobre 2012.

Le contrôle des séquences de monomères qui s’assemblent pour former un polymère est un enjeu majeur en chimie. En effet, si cet assemblage est parfaitement contrôlé dans la Nature (protéines, ADN), il ne l’est absolument pas dans les procédés de polymérisations en laboratoire ou dans l’industrie, telles que la polymérisation radicalaire ou les polymérisations ioniques. Ainsi, il n’existe pas au jour d’aujourd’hui de polymères synthétiques permettant de stocker de l’information dans leurs chaînes comme le fait naturellement l’ADN qui porte l’information génétique.

Depuis quelques années, une équipe de chercheurs de l’Institut Charles Sadron tente de résoudre ce problème, leur objectif étant de contrôler la position des unités monomères (A et B sur la figure) sur les chaînes. Des résultats prometteurs ont été obtenus dans le passé. Toutefois, les méthodes développées, basées sur la copolymérisation contrôlée de monomères très réactifs, n’étaient pas parfaites et conduisaient souvent à des défauts et à des incertitudes moléculaires. En effet, le positionnement des monomères dans la chaine n’est précis qu’à quelques unités monomères près (5 ou parfois 10).

Les chercheurs viennent de mettre au point une nouvelle méthode simple permettant de contrôler très précisément le positionnement d’unités monomères fonctionnelles sur des chaînes de polymères synthétiques. Elle permet de minimiser de manière très significative les défauts et d’obtenir un positionnement moléculaire d’une extrême précision. C’est la manière d’ajouter les monomères pour « alimenter » la polymérisation qui a été optimisée. Grâce à des ajouts plus réguliers de monomères, ils peuvent désormais contrôler le placement d’un monomère donné, pratiquement à l’unité monomère près.

Cette avancée majeure ouvre des perspectives nouvelles dans un grand nombre de domaines applicatifs, notamment pour les biotechnologies, la reconnaissance moléculaire ou dans le domaine du stockage moléculaire de données.

lutz

Référence

Mirela Zamfir and Jean-François Lutz
Ultra-precise Insertion of Functional Monomers in Chain-growth Polymerizations
Nature communications 16 octobre 2012. DOI : 10.1038/ncomms2151.