Dans la nature, les virus utilisent des nanocages pour protéger leur génome. Certains de ces virus peuvent être désassemblés en unités protéiques pour éliminer leur génome. Ces unités protéiques peuvent ensuite être réassemblées dans des nanocages par d'autres modèles, les particules pseudo-virales. Pour son doctorat. thèse, Le candidat de l'Université de Twente, Shuqin Cao, a travaillé sur un nouveau modèle pour ces particules pseudo-virales afin de les utiliser dans plusieurs applications biomédicales différentes.

Cao a travaillé sur le virus de la motte chlorotique du niébé (CCMV). Le CCMV est, comme son nom l'indique, un virus végétal, qui est très facile à produire, n'est pas nocif pour l'homme et a été utilisé pour l'administration de médicaments et de gènes. Normalement CCMV est sphérique et en raison de sa structure naturelle, la nanocage a des limites pour l'encapsulation de cargaison fonctionnelle non sphérique.

Revêtement nanodiamants

Cao a pu enrober différents inorganiques, les matériaux non sphériques tels que les nanodiamants fluorescents (fNDs), avec les protéines de la nanocage CCMV. Ces diamants extrêmement petits émettent de la lumière lorsqu'ils sont frappés par une lumière jaune, permettant de les suivre. "En enrobant les fND de protéines de CCMV, les cellules ont pu absorber les fNDs, qui est unique, " dit Cao. Le revêtement des protéines agit comme une barrière qui protège la cargaison de son environnement mais protège également l'environnement de la cargaison.

Dans son doctorat. thèse, Cao décrit deux autres exemples de cargaison avec des applications biomédicales qu'elle a pu enrober de la protéine du CCMV. Par exemple, nanotiges d'or et nanotubes de carbone. "Les nanotiges d'or peuvent être utilisées pour la bio-imagerie, tout comme les fND mais aussi pour d'autres applications comme la destruction de cellules (cancéreuses) indésirables, " dit Cao. La chaleur que les nanotiges d'or créent lorsqu'elles sont frappées par la lumière verte peut provoquer une mort cellulaire intensive. Au lieu d'utiliser un revêtement qui est également toxique pour le reste du corps, Les protéines CCMV peuvent être utilisées comme une alternative sûre.

D'autres formes

Selon Cao, ce principe d'enrober la cargaison de protéines pourrait être étendu à d'autres types de nanocages. Il reste aussi des défis à relever, comme la stabilité des protéines utilisées. Néanmoins, les nanocages de protéines ont un grand potentiel en tant que blocs de construction pour créer des matériaux plus fonctionnels.