Les nanopores de protéines sont présents dans les membranes cellulaires et agissent comme des passerelles biologiques. Cela signifie qu'ils peuvent également être utilisés pour la détection de chaînes moléculaires bioactives spécifiques, comme les chaînes de sucre, comme les molécules de la famille des glycosaminoglycanes. Ces derniers sont responsables d'interactions clés au niveau cellulaire. Ils interviennent généralement dans les interactions avec les surfaces cellulaires ou avec les protéines, entraînant l'activation d'effets physiologiques et pathologiques dans le développement embryonnaire, croissance et différenciation cellulaires, réaction inflammatoire, croissance tumorale et infection microbienne. L'utilisation de ces nanopores en tant que biocapteurs nécessite de bien comprendre les mécanismes complexes qui se produisent lorsque les chaînes de sucre les traversent.

Dans une nouvelle étude publiée dans EPJ E , Aziz Fennouri de l'Université Paris-Saclay d'Evry, La France, et ses collègues décrivent les critères clés déterminant l'efficacité de deux types de nanopores dans la détection des chaînes de sucre.

Spécifiquement, les auteurs étudient l'impact de deux nanopores protéiques de 10 nanomètres de large, à savoir l'-hémolysine (α-HL) de Staphylococcus aureus et l'aérolysine (AeL) d'Aeromonas hydrophila, sur la capacité des composants de la chaîne glucidique de grandes biomolécules, comme l'acide hyaluronique pour traverser les nanopores.

Les auteurs trouvent que, lorsque les chaînes de sucre entrent par l'extrémité large de l'entonnoir constituant chaque pore, AeL peut être utilisé pour détecter les chaînes de sucre courtes. Par contre, α-HL ne parvient pas à détecter de telles chaînes courtes car elles traversent le nanopore trop rapidement. L'inverse se produit lorsque des chaînes de sucre sont placées à l'extrémité mince du pore en forme d'entonnoir.

Ces résultats montrent que le choix du nanopore utilisé pour réaliser des expériences de biodétection est essentiel. Des critères autres que le diamètre interne du pore doivent être pris en compte lors de la conception de biocapteurs pour les rendre adaptés à la détection. D'autres paramètres à considérer incluent la répartition des charges dans le pore, interactions possibles se produisant sur la paroi interne du canal interstitiel, et la géométrie du canal interstitiel.