Nanoassemblages hybrides : du prion aux nanofils conducteurs

La nanochimie constitue un domaine d’étude considérable. À la fois car les nanoobjets (nanofils, nanotubes, nanoparticules, nanofibres, nanocouches, etc.) possèdent des propriétés uniques et également en raison des applications très importantes (capteurs, catalyse, mémoire et électronique moléculaires, batteries/piles, etc.) qui découlent de leur étude. Dans ce cours, on illustre cette recherche en discutant de quelques résultats originaux récents concernant des nanofils conducteurs de courant électrique. Plus particulièrement, on s’intéresse à une nouvelle classe de nanofils, assemblages hybrides comportant des éléments biologiques (ADN, protéine, etc.), les supports, sur lesquels on dépose ou on fixe des éléments métalliques, conférant les propriétés de conduction. Par exemple, certaines protéines, dans certaines conditions, possèdent une tendance à s’agréger, grâce à un domaine appelé « prion », de façon organisée pour donner ce qu’on appelle des fibres amyloïdes. Le contrôle de cette agrégation peut conduire à des nanofibres ou des nanofils qu’il est possible de fonctionnaliser par exemple par dépôt de métaux (conducteurs) comme l’or, l’argent ou le platine. Les nanobiofils conducteurs artificiels qui en découlent ne sont pas sans rappeler les fils protéiques naturels utilisés par certaines bactéries pour communiquer entre elles ou pour respirer sur des oxydes métalliques peu abondants. Ces derniers sont des extensions de la membrane externe de la cellule qui comportent en surface un grand nombre de protéines de transfert d’électrons (cytochromes) qui assurent un transfert d’électrons à longue distance.