Projects:Impression 3D

Impression 3D sous projets

molecules 3D

Résumé

Depuis 1971 la base de donnée “Protein Data Bank” a été établie au laboratoire national de Brookhaven. Cette base de donnée a été mise en ligne en l’an 2000. Elle contient actuellement 102550 Structures de protéines en 3D. Dans ce projet nous souhaitons imprimer certains modèles de structure dans un but éducatif, pour permettre, à toute personne intéressée par la biologie moléculaire, de comprendre le rôle de ces structures et de pouvoir les imaginer évoluer dans leur environnement moléculaire. Les pièces seront exposées au musée de la main à Lausanne ainsi que lors des Design Days à Renens et de la conférence NipConf à l’EPFL. Dans un deuxième temps, nous sommes motivé à utiliser ces structures, dans un projet design ou nous allons les détourner de leur fonction première pour en faire des œuvres d’art, à part entière, avec de l’électronique (LED), des matériaux diverses (en fonction des imprimantes 3D accessibles) et de la peinture.

Acteurs

• Guy Mayor
• Jonathan A Sobel Jonathan A Sobel
• Anne-Laure PittetAnne-Laure
• Roxanne Currat, Conservatrice au Musée de la Main
• Richard Timsit
• Luc Henry
• Yann Heurtaux

Imprimantes 3D recensées dans la région

• Plateforme STI EPFL: Roland Dupuis
• Guy Mayor: https://www.ultimaker.com/pages/our-printers/ultimaker-original
• FabLab Chêne 20 Renens
• Plateforme architecture EPFL
• Autres: http://www.3dhubs.com

liste des modèles

• PROSTAGLANDIN H2 SYNTHASE-1 COMPLEX WITH FLURBIPROFEN (aka COX1 with inhibitor) (ref PDB: 1CQE)

The X-ray crystal structure of the membrane protein prostaglandin H2 synthase-1. Picot, D., Loll, P.J., Garavito, R.M. Journal: (1994) Nature 367: 243-249 PubMed: 8121489 DOI: 10.1038/367243a0

• Structural basis for the transition from initiation to elongation transcription in T7 RNA polymerase (ref PDB: 1MSW)

Yin, Y.W., Steitz, T.A. Journal: (2002) Science 298: 1387-1395 PubMed: 12242451 DOI: 10.1126/science.1077464

• Autres structures:

Nous avons pour le moment imprimé une molécule de THC, une buckyball C60, une partie d’enveloppe du virus de l’hépatite avec Guy, ainsi qu’un hétérotétramer BMAL:CLOCK avec la plateforme de STI à l’EPFL.

Phage

Lors de la séance à Hackuarium du 19 novembre aussi féconde que sympathique nous avons fait jaillir quelques idées autour d'un magnétophone et de prototypes réalisés par Guy sur son imprimante à filament chaud, et par moi en découpe laser d'acrylique de 3mm.

Il était important d'avoir en main le modèle (http://www.thingiverse.com/thing:16496) que Guy avait pris le temps d'imprimer ! C'est ce modèle en main qui nous a aidé à imaginer des fonctions utiles à développer pour que les pattes puissent avoir un mouvement et qu'une injection du matériel génétique dans la bactérie puisse être simulée par un moyen quelconque... Jonathan nous a montré une vidéo montrant le mécanisme d'action d'un Bactériophage, il aurait aussi pu montrer celle-ci : https://www.youtube.com/watch?v=uFXuxGuT7H8 J'avais amené une maquette "artistique" de ce que l'on pouvait faire avec FlatFab (http://flatfab.com/) mais cela ne nous a pas beaucoup aidé lors de cette séance, il faudra parfaire la maquette pour donner à la capside une forme d'icosahedron et la remplir de petits serpentins simulant les pétards d'ADN ou d'ARN qui vont faire exploser la bactérie... Faire un prototype simple, ludique, pédagogique avec une certaine ambition technique, tel est le but. Que ce résultat puisse être repris par tout type de plateforme disposant d'une imprimante 3D pour être reproduit ou amélioré serait idéal. Que tout cela puisse être mené à bien sans que la plateforme perde d'argent sera certainement facile à obtenir, car nous voulons rester dans la simplicité et n'aurons pas à engager de gros frais sur les composants.

Que cela puisse rapporter de l'argent à la plateforme Hackuarium est selon moi, une sale idée qui mériterait bien d’être minée par un méchant bactériophage ! [Tu pourras Jonathan censurer cela si tu l'injectes dans le Hackpad, mais tu peux le laisser aussi !]

Encore une fois ce projet est un merveilleux projet de FabLab pour y conjuguer du savoir-faire non seulement en biologie, mais aussi en électronique, en mécanique, en robotique avec de l'impression 3d. L'espace technique du Techshop qui se dessine dans Hackuarium conçu comme un atelier à part, comme l'espace du faire, risque bien de devenir l'espace d'un faire-faire plutôt qu'un véritable FabLab... ce serait bien dommage...

Nous nous acheminons dans la conception-confection d'un modèle de phage qui aurait quelques "fonctions" intéressantes tout en restant simple et facilement réalisable par quiconque. Nous pensons à l'imprimer en 3d, nous aimerions qu'en présence d'une structure qui représenterait la membrane une bactérie, il se mette à avoir un mouvement qui suggérerait l'injection de sa camelote génétique dans celle-ci... Nous pensons en ce moment à utiliser des matériaux conducteurs à mémoire de forme, un bon positionnement sur la membrane l'alimenterait en

courant électrique qui produirait un mouvement par échauffement et qui 

déclencherait la simulation de l'injection (déplacement de la lumière de leds par exemple), la suite fatale pour la bactérie pourrait même être évoquée...

C'est en tentant de réaliser ensemble ces idées dans l'atelier, que l'on pourra faire le tri et en avoir d'autres, bien meilleures encore...

Perspectives long terme

• Sculptures grande taille (voir contact avec Anne-Laure)
• Sculptures avec LED
• Sculptures en couleurs
• Bijoux (impression 3D métal, Argent, Or)
• Sculptures bioluminescente
• Microfluidics
• Objets Design (cendriers, lampe, chandelier, …)
• Support lentilles microscopie avec smartphone
• Support matériel labo (Moule pour microfludics, ...)
• Autres….?