La molécule de dendrimère est marquée en jaune. La surface de la molécule de protéine est codée par couleur conformément aux propriétés chimiques des résidus d'acides aminés (rouge - charge positive, bleu -- charge négative, vert -- polarisé, et blanc -- hydrophobe). Crédit :Vladimir Muronetz
Une équipe de MSU, avec des collègues internationaux et russes, a découvert que le mélange de dendrimères (polymères arborescents) et de protéines induit des films multicouches spontanés. Ils se forment facilement et conservent l'activité et la fonction des enzymes protéiques, qui détermine leur potentiel en tant que matériau pour la création de biocapteurs et de produits médicaux. Les résultats de l'étude sont publiés dans la revue Polymère .
Les polymères ont des structures différentes, compositions et propriétés. Les dendrimères sont des molécules ramifiées de manière répétitive avec trois groupes chimiques attachés à un noyau central, chacun se ramifiant en groupes ayant la même structure. Ce polymère est développé via une synthèse en plusieurs étapes.
Le nombre de points de ramification détermine le nombre de génération du dendrimère :Le polymère de première génération a un point de ramification, le second en a deux, le troisième en a trois, etc. Plus loin, plus la structure devient dense et sphérique, et ses propriétés physiques et chimiques sont prédéfinies par les groupes fonctionnels sur la couche externe. Les dendrimères sont capables de former des cavités de surface dans lesquelles des molécules peuvent être enveloppées, qui intéresse les chercheurs. Cependant, Les scientifiques de MSU ont trouvé une application complètement différente pour les dendrimères.
"Nous avons découvert qu'en mélangeant des protéines avec des dendrimères de quatrième génération, l'auto-assemblage de nanofilms multicouches de 200-700 nm d'épaisseur se produit. Ils peuvent être adjacents à des surfaces en verre ou en plastique, ainsi qu'être formé à l'interface liquide-air, ", explique le chercheur Vladimir Muronetz.
Des scientifiques ont mené des expériences sur l'incorporation d'enzymes dans la composition de nanofilms :lysozyme, qui détruit les parois cellulaires bactériennes, et plusieurs types de protéinases décomposent les protéines. Les chercheurs ont conclu que dans la composition des nanofilms, ces protéines sont capables de conserver leur activité pendant environ deux semaines. Ce système bi-composant résiste à l'action des agents nettoyants et aux modifications de l'acidité moyenne, et est généralement stable pendant le stockage. Cependant, le principal avantage des films produits est la simplicité de leur synthèse, qui repose sur l'auto-assemblage.
« Nous pensons que les films protéines-dendrimères sont des matériaux prometteurs pour la création de biocapteurs, et peut également être utilisé en médecine comme pansement bioactif, " conclut Vladimir Muronetz.
