Biominéralisation et nanotechnologie
Pour comprendre les processus impliqués dans la biominéralisation, la coopération est nécessaire entre les biologistes moléculaires et cellulaires, les chimistes inorganiques et physiques, ainsi que les mathématiciens. Le projet BIOMINTEC(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) des réseaux de formation initiale Marie Curie, financé par l'UE, a visé la formation de biomatériaux à base de carbonate de calcium ou de verre de silice biologique. Le but de ce réseau interdisciplinaire a été de comprendre les principes de base de la biominéralisation et leur application à la nanotechnologie. Pour les études initiales sur la biosilification, les chercheurs ont utilisé comme modèles des éponges marines et des choanoflagellés animaux unicellulaires. Tout d'abord, les protéines impliquées dans la formation de biosilice ont été isolées et caractérisées. Les propriétés structurelles des bandes de silice des choanoflagellés ont également été analysées. L'étude a par ailleurs porté sur les nanomatériaux hybrides organiques/inorganiques présentant des structures et des propriétés complexes. Les chercheurs ont pu synthétiser pour la première fois un cristal de dioxyde d'étain nanostructuré à l'aide de silicatéine dans des conditions physiologiques modérées. Pour obtenir de nouveaux nanomatériaux hiérarchiques, l'activité catalytique de la silicatéine a été utilisée pour synthétiser les nanocomposites de divers oxydes métalliques qui imitent la structure en feuillets des spicules. Par ailleurs, les chercheurs ont mis au point de nouvelles méthodologies pour l'utilisation de la spectrométrie de masse dans l'analyse des stades primaires de la formation de silice. Ils ont montré que les protéines et les peptides pouvaient être combinés de différentes manières pour produire de nouveaux matériaux et composites dont la composition et la forme sont inhabituelles. Enfin, les partenaires du réseau de formation ont établi une base de données de toutes les protéines associées à la biominéralisation du carbonate de calcium chez les métazoaires. Le but pédagogique de ce projet a été assuré grâce à la formation de jeunes chercheurs aux techniques les plus avancées pour l'étude de la biominéralisation. La compréhension des principes de biominéralisation est essentielle pour le développement de nouvelles stratégies en nanotechnologie. Dès lors, le projet BIOMINTEC a profité des carrières futures des jeunes chercheurs.
