L'auto-assemblage moléculaire est un concept bien connu en chimie supramoléculaire. Les molécules désordonnées s'organisent spontanément en structures plus grandes par le biais d'interactions supramoléculaires entre les entités individuelles. Il fonctionne également avec des nanoparticules, et les chercheurs profitent de certains groupes fonctionnels attachés aux particules pour guider l'organisation des particules dans une certaine direction, par exemple. comme base pour la conception de nouveaux matériaux.

« Dans notre étude, nous avons utilisé des peptides d'auto-assemblage spécifiques pour permettre des nanoparticules de silice, qui font encore 100 nanomètres de diamètre, construire des structures plus grandes qui ressemblent à ce que nous voulions qu'elles soient, " dit l'auteur correspondant Freddy Kleitz de l'Institute of Inorganic Chemistry—Functional Materials.

Le potentiel des peptides à chaîne courte, en particulier ce qu'on appelle la diphénylalanine, comme moteurs de l'auto-assemblage de molécules en roman, des structures plus grandes (tubes, fibres, membranes, etc.) était déjà connu. Dans cette étude, une équipe autour de Michael Reithofer de l'Institut de chimie inorganique a développé des méthodes de synthèse permettant aux peptides de diphénylalanine de se lier à des nanoparticules colloïdales.

"Nos peptides ont guidé le processus d'auto-assemblage :ils ont recouvert la surface des petites particules puis ont maintenu les particules ensemble, comparable à une fermeture auto-agrippante, ", explique l'auteur correspondant Michael Reithofer. Les peptides sont capables de s'auto-assembler en raison de leurs propres groupes fonctionnels et de leur structure moléculaire.

Afin d'organiser les particules fonctionnalisées avec des peptides, les chercheurs ont utilisé une stratégie unique d'auto-assemblage induit par l'évaporation (EISA); l'auto-assemblage a eu lieu au cours de l'évaporation d'un solvant dans lequel se trouvaient les peptides et les particules. Les scientifiques ont pu influencer de manière significative la forme du produit final par le choix des peptides et du solvant.

La recherche a été menée en étroite collaboration avec des chercheurs du Centre RMN de la Faculté de chimie. En utilisant la spectroscopie RMN, il a été possible de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de l'auto-organisation déclenchée par les peptides. "Nous n'en sommes qu'au début ici, mais notre méthode ouvre la porte à la conception d'un grand nombre de matériaux différents, également en ce qui concerne un large éventail d'applications telles que les systèmes d'administration de médicaments ou de nouveaux nanocatalyseurs, " concluent les chercheurs.

La recherche a été publiée dans Angewandte Chemie .