Des matrices conductrices à partir de l'albumine

Grâce à leurs systèmes protéiques permettant un transport efficace des électrons, les microbes pourraient être utilisés pour produire de l'énergie durable sous la forme de piles à combustible. S'inspirant de la nature, des chercheurs de l'UE ont développé des polymères à base de protéines pour des applications biomédicales.

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Le transport d'électrons est essentiel à de nombreux processus biochimiques tels que les réactions redox, la catalyse et la phosphorylation. Le projet CONPILUS (In-vitro self-assembly of bacterial pilus toward understanding biological long-range electron transport and the formation of conductive polymers for tissue regeneration) a éclairci le transport à longue distance des électrons dans deux types de systèmes à base de protéines. L'objectif est de les utiliser comme matrices pour la régénération cardiovasculaire et neuronale. Les chercheurs ont utilisé la protéine d'albumine sérique bovine pour former des hydrogels et des tapis, puis ils ont caractérisé la conduction électrique de ces structures. Les deux structures se sont avérées être de bons conducteurs de protons. Cependant, le fait de doper ce matériau protéique avec des molécules d'hémine a fortement augmenté sa conductivité grâce à l'adjonction d'un nouveau mécanisme de transport des électrons. CONPILUS a abondamment caractérisé les propriétés morphologiques et mécaniques des systèmes à base de protéine avec et sans dopage à l'hémine. Grâce à leurs propriétés élastiques, les hydrogels d'albumine sérique bovine se sont avérés mieux adaptés à l'ingénierie du tissu cardiaque alors que les tapis d'albumine sérique bovine ont favorisé la formation de réseaux neuronaux. Dans les deux cas, le dopage à l'hémine a considérablement amélioré la fixation et la diffusion cellulaires. En d'autres termes, les chercheurs ont réalisé un hydrogel composé de cardiomyocytes produisant une pulsation énergique, ainsi que des tapis d'albumine sérique bovine totalement recouverts de neurones. Ce qui est impressionnant, c'est que l'équipe de CONPILUS a utilisé de l'albumine sérique bovine du commerce pour produire des matrices électriquement conductrices. La forme humaine de la protéine peut facilement être utilisée à la place de la forme bovine et les matrices constituées à partir de ces protéines pourraient s'avérer précieuses pour les applications d'ingénierie tissulaire, la modélisation des maladies, la production d'énergie verte et les essais de médicaments.