Deux cages à protéines différentes, virus de la marbrure chlorotique du niébé (bleu) et ferritine de Pyrococcus furiosus (rouge), peut être utilisé pour guider l'assemblage de super-réseaux de nanoparticules binaires à travers des interactions électrostatiques accordables avec des nanoparticules d'or chargées (jaune). Crédit :Université Aalto
Des scientifiques de l'Université d'Aalto, Finlande, ont réussi à organiser des particules virales, des cages protéiques et des nanoparticules en matériaux cristallins. Ces nanomatériaux étudiés par le groupe de recherche finlandais sont importants pour des applications en détection, optique, l'électronique et l'administration de médicaments.
Structures de couches, ou super-réseaux, de nanoparticules cristallines ont été largement étudiées ces dernières années. La recherche développe des nanomatériaux structurés hiérarchiquement avec des optiques réglables, magnétique, propriétés électroniques et catalytiques.
« De tels super-réseaux biohybrides de nanoparticules et de protéines permettraient de combiner les meilleures caractéristiques des deux types de particules. Ils comprendraient la polyvalence des nanoparticules synthétiques et les propriétés d'assemblage hautement contrôlées des biomolécules, ", disent les chercheurs.
Le groupe de recherche a également découvert des auto-assemblages magnétiques de cages protéiques de ferritine et de nanoparticules d'or. Ces assemblages magnétiques peuvent moduler efficacement les temps de relaxation spin-spin des protons environnants dans l'eau en améliorant le déphasage du spin et, par conséquent, fournir une amélioration du contraste en imagerie par résonance magnétique (IRM).
Les nanoparticules d'or et les virus adoptent un type particulier de structure cristalline. Il ne correspond à aucune structure cristalline atomique ou moléculaire connue et il n'a pas été observé auparavant avec des particules de taille nanométrique.
"Les particules virales - les anciens ennemis de l'humanité - peuvent faire bien plus qu'infecter les organismes vivants. L'évolution les a rendus dotés de propriétés d'auto-assemblage hautement contrôlées. En fin de compte, en utilisant leurs éléments constitutifs, nous pouvons apporter de multiples fonctions aux matériaux hybrides constitués à la fois de matière vivante et synthétique, " confie Kostiainen.
Les résultats viennent d'être publiés dans la revue respectée Nature Nanotechnologie .
