Pois aux yeux noirs et nanotechnologie

  • Oct 29, 2023

Des chercheurs du John Innes Centre (JIC) de Norwich, au Royaume-Uni, utilisent des pois à yeux noirs infectés par un virus pour fabriquer des nanoparticules électroniquement actives. Le virus est utilisé comme « échafaudage » pour être décoré avec divers produits chimiques afin de lui donner des caractéristiques différentes, selon les applications, telles que les biocapteurs ou les dispositifs nanoélectroniques.

Des chercheurs du John Innes Centre (JIC) à Norwich, au Royaume-Uni, utilisent des pois à yeux noirs infectés par un virus pour construire des nanoparticules électroniquement actives. Heureusement, ce virus de la mosaïque du niébé est inoffensif pour l’homme et les animaux. Le virus est utilisé comme « échafaudage » pour la décoration avec divers produits chimiques pour donner des caractéristiques différentes, en fonction de l'application. Et même si ce projet n’en est qu’à ses débuts, les scientifiques espèrent que ces recherches déboucheront sur le développement d’une technologie destinée à des applications médicales et industrielles. Certaines de ces applications futures pourraient inclure des biocapteurs ou des dispositifs nanoélectroniques.

Voici l'introduction du communiqué de presse du JIC.

Qu’est-ce que les pois aux yeux noirs ont à voir avec la nanotechnologie? En plus de partager leur nom avec un groupe américain en tête des charts, les pois à yeux noirs (également connus sous le nom de Niébé) sont utilisés par les scientifiques du Centre John Innes à Norwich pour cultiver des particules virales qui peuvent être décorées avec un produit chimique transformant les particules en une sorte de condensateur moléculaire.

Vous trouverez ci-dessous une image de ce virus de la mosaïque du niébé qui présente toutes les caractéristiques d'un nanoéchafaudage/élément de construction idéal. "Il a une structure sphérique de 28 nm de diamètre et ses propriétés sont définies. Les particules virales peuvent être obtenues en grammes à partir de 1 kg de feuilles de plantes infectées. Les acides aminés présents sur la surface extérieure de la particule virale fournissent des sites de fixation pour une gamme de produits chimiques. » (Crédit pour la légende: JIC; crédit pour la photo: Laboratoire d'infographie UCSF)

Le virus de la mosaïque du niébé

Et voici une photo d'une « feuille de niébé infectée par le virus de la mosaïque du niébé présentant un effet de mosaïque jaune caractéristique » (Crédit: Andrew Davis, JIC).

Une feuille de niébé infectée

Passons maintenant à "Virus utilisé pour fabriquer des nanoparticules" (BBC News, 19 mars 2006) pour plus de détails.

Le virus, qui infecte les pois à yeux noirs, a été utilisé comme un « échafaudage » sur lequel d'autres produits chimiques étaient fixés. En liant des composés contenant du fer à la surface du virus, l'équipe du John Innes Center a pu créer des nanoparticules électroniquement actives.
Les chercheurs disent au journal Petit que leur travail pourrait être utilisé à l’avenir pour fabriquer de minuscules appareils électriques. Ce travail est un autre exemple de la manière dont les scientifiques tentent actuellement de concevoir des objets à l’échelle des atomes et des molécules.

Après ces précisions écrites en anglais simple, voici des détails plus techniques donnés par Michael Gross pour Monde de la chimie dans "Virus végétal fixé avec des antennes" (16 mars 2006).

[Dr David Evans et ses collègues] du John Innes Centre (JIC) à Norwich ont utilisé Virus de la mosaïque du niébé, un pathogène végétal qui peut être purifié en grammes à partir d'un kilogramme de feuilles infectées. Sa structure est connue à une résolution quasi atomique et se caractérise par une enveloppe protéique presque sphérique avec 60 sous-unités identiques disposées selon une symétrie semblable à celle du fullerène. Avec sa géométrie bien définie et son diamètre de 28 nanomètres, le virus représente un nanoéchafaudage sur lequel des modifications précisément ciblées peuvent être appliquées.
Le groupe JIC a utilisé des groupes amines libres présents à la surface de la coque pour attacher l'acide ferrocènecarboxylique, une molécule à activité redox, via des liaisons peptidiques. À l’aide de mesures électrochimiques, ils ont déterminé que les particules virales « décorées » portent généralement 240 groupes ferrocènes, soit quatre sur chaque sous-unité, et que chacun des sites rédox réagit indépendamment du autres.

Et pour des informations encore plus techniques, ces travaux de recherche ont été publiés dans Petit, de Wiley InterScience, sous le nom "Décoration du virus de la mosaïque du niébé avec des complexes organométalliques multiples, rédox-actifs" (Volume 2, Numéro 4, Pages 530 - 533, 1er mars 2006). Voici un lien vers l'abstrait.

Sources: communiqué de presse du Centre John Innes, 6 mars 2006; et divers sites internet

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