Les nanotechnologies étudient la nature pour fabriquer de nouveaux biomatériaux
Cette catégorie de biopolymères s'avère d'une grande souplesse et dispose d'excellentes propriétés structurelles et d'ingrédients actifs naturels pour des activités de biocontrôle positif. Cependant, il s'agit toujours de mixtures mal caractérisées, ce qui explique la difficulté à les reproduire pour la biomédecine et la pharmacie, et contrarie leur succès commercial. Le projet Nanobiosaccharides («Nanotechnologies for bio-inspired polysaccharides: biological decoys designed as knowledge-based, multifunctional biomaterials») s'est intéressé aux utilisations en médecine et pharmacie de chitosanes caractérisés à l'échelle nanométrique, ainsi que de nanoparticules et d'hydrogels basés sur les chitosanes. Le projet a mis au point des leurres biologiques basés sur des polysaccharides naturels. Ces leurres s'inspirent et ressemblent à la structure naturelle mais ne se contentent pas de la copier ou de l'imiter. Leur intérêt est de déclencher uniquement les éléments voulus d'une réaction naturelle, à l'exclusion des réactions secondaires défavorables. Les polysaccharides sont des molécules porteuses d'information et constituent une catégorie variée et polyvalente de biopolymères. La diversité de leur activité biologique ainsi que la variété et la complexité de leur composition rendent très difficiles leur analyse et leur synthèse. Les nanotechnologies pourraient faciliter l'analyse et la manipulation au niveau des molécules, voire d'une seule. Le projet financé par l'UE a cherché à utiliser les nanotechnologies et les biotechnologies pour produire, modifier et caractériser la nouvelle génération de polysaccharides inspirés de la nature. Les connaissances acquises via ces activités visent à en faire des biomatériaux durables et respectueux de l'environnement comme des consommateurs. Les chercheurs du projet Nanobiosaccharides ont produit des chitosanes, des nanoparticules et des hydrogels à l'aide de procédures chimiques et enzymatiques sophistiquées dont le mode d'action est bien connu, conduisant à des produits dont les propriétés physico-chimiques et les activités biologiques sont bien définies. Les résultats des travaux ont conduit à formuler une loi universelle du comportement des polysaccharides polyélectrolytes en solution aqueuse. Ceci améliore la compréhension des solutions, des nanoparticules et des hydrogels de polysaccharides, et permettra à terme de concevoir des utilisations fiables et en connaissance de cause dans les sciences de la vie et des matériaux. Le projet a également utilisé une approche appliquée de l'étude des propriétés biologiques des nanoparticules de polysaccharides, ainsi que de leurs capacités en tant que vecteur de médicament, de gène ou de vaccin. Les partenaires du projet Nanobiosaccharides ont ainsi pu déterminer les types de nanoparticules les plus prometteurs pour divers usages. Cette meilleure compréhension des relations entre la structure et la fonction peut faciliter la fabrication nanoparticules à partir de chitosanes leurres. Ceci aidera alors à s'affranchir des barrières biologiques et contribuera à l'administration de médicaments complexes. Les travaux sur la nanostructuration enzymatique des polysaccharides ont démontré que leurs activités biologiques, voire leurs propriétés physico-chimiques, dépendent en fait de leur nanostructure. Le projet Nanobiosaccharides a enregistré de nombreux succès en recherche fondamentale et appliquée. Ses activités et ses résultats exploitables ont été publiés dans des revues scientifiques internationales. En facilitant le développement de nanotechnologies adaptées aux polysaccharides, l'UE peut aller de l'avant dans ce domaine prometteur des matériaux fonctionnels inspirés par la nature.