Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions en Allemagne et en Autriche a développé un moyen de caractériser les propriétés matérielles dépendantes du temps de certains condensats de protéines. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit l'utilisation de techniques basées sur la pince laser pour mieux comprendre les propriétés matérielles dépendantes du temps associées aux condensats de protéines. Huaiying Zhang de l'Université Carnegie Mellon a publié un article de Perspective décrivant le travail de l'équipe en Allemagne dans le même numéro de la revue.

Comme le notent les chercheurs, les condensats de protéines sont des fluides qui peuvent subir des modifications de leurs propriétés au fil du temps. Ils notent également que peu de recherches ont été effectuées pour mieux comprendre ces changements. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont utilisé des techniques basées sur la pince à épiler laser pour mieux comprendre ce qui se passe lorsque ces protéines changent au fil du temps.

Les chercheurs ont commencé leur effort en notant que dans certaines conditions, les solutions de protéines peuvent former des gouttelettes denses en protéines en raison des séparations de phases. Et des travaux antérieurs ont montré que de telles séparations de phases peuvent également se présenter sous la forme de gouttelettes de séparation de phase liquide-liquide où les protéines qu'elles contiennent sont très concentrées mais restent dynamiques. Dans leur travail, les chercheurs ont découvert la nature des propriétés des protéines qui s'étaient durcies au fil du temps. Ils l'ont fait en manipulant des échantillons tout en les étudiant à l'aide de pinces optiques et en utilisant la microrhéologie (où les propriétés rhéologiques d'un fluide sont étudiées en mesurant la trajectoire d'un traceur d'écoulement).

Ils ont découvert que les condensats durcis se comportaient comme un fluide de Maxwell - l'élasticité restait en grande partie inchangée avec l'âge tandis que la viscosité augmentait. Pour cette raison, les chercheurs ont nommé le matériau un verre Maxwell. Ils ont également noté que la nature relativement inchangée de l'élasticité du fluide indiquait que le durcissement n'était pas un processus de gélification (dans lequel les molécules deviennent réticulées). Les chercheurs ont également observé une augmentation de la densité des protéines et un rétrécissement de la taille en utilisant la microscopie à fluorescence.

L'équipe dit que leur travail fournit des preuves de condensats biologiques fabriqués à partir de différentes protéines qui peuvent être décrites comme des verres de Maxwell. .

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