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Soutenance de thèse

Propriétés physico-chimiques uniques des fibres amyloïdes : de nouvelles perspectives pour les biomatériaux actifs ?

Mardi 14 juin 2022 à 09:30, Amphi Coulomb, Bâtiment GreEn-ER, 21 avenue des Martyrs, Grenoble

Publié le 14 juin 2022
Julien Hurtaud
Laboratoire Chimie et Biologie des Métaux, Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble
Conséquence d’un mauvais repliement ou d’une structure fonctionnelle, les fibres amyloïdes sont des objets biologiques crées à partir de l’autoassemblage de protéines identiques en structures supramoléculaires ayant un très haut rapport de forme (longueur/diamètre>1000). Ces bionanofils diffèrent évidemment par leurs protéines constituantes mais partagent tout de même des structures similaires déjà abondamment décrites dans la littérature. Mis à part leurs caractéristiques structurelles, les fibres amyloïdes gagnent également de plus en plus d’intérêt dans le domaine des biomatériaux, plus particulièrement pour la bioélectronique et les biocapteurs. Dans ces domaines scientifiques exploratoires mais déjà bien développés, nous avons utilisé une grande diversité de techniques, allant de la caractérisation électronique simple à l’utilisation de grands Instruments pour l’étude des caractéristiques de matériaux amyloïdes. Cette thèse relate trois propriétés uniques de matériaux à base de fibres amyloïdes d’α-lactalbumine : i) la génération d’une tension en circuit ouvert à haute humidité, ii) la modification de la polarisation de la lumière et iii) la génération d'un radical tryptophyl persistant induisant une couleur rouge/magenta dans certains matériaux amyloïdes. Par la description des caractéristiques optiques, structurelles et "électroniques" des fibres amyloïdes d’α-lactalbumine, nous formulons ainsi des hypothèses sur comment de telles propriétés macroscopiques peuvent apparaitre. Entre autres, nous prouvons que ces particularités sont conséquences d’un fort alignement des bionanofils dans le matériau, créant ainsi des phases cristallines en son sein. Ce genre d’étude est encore assez unique dans la littérature, démontrant l’intérêt d’étudier ce genre de matériau au-delà du cadre des maladies neurodégénératives. Ces recherches exploratoires ouvrent la voie à l’utilisation des fibres amyloïdes en tant que matériaux fonctionnels bio-sourcés/inspirés/mimétiques de nouvelle génération, pour de nombreuses applications, y compris (mais sans s'y limiter) les matériaux actifs pour les dispositifs de bioélectronique afin d'interfacer les dispositifs de micro/nano-électroniques avec le vivant.