Des polymères innovants améliorent les IRM
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) qui permet de voir de fines «tranches» de tissu a facilité le diagnostic non intrusif de nombreuses maladies dues à des anomalies structurelles. Les agents de contraste tels que le gadolinium(III) paramagnétique, ou Gd(III), utilisés pour accentuer les différences entre les différents types de tissu, ont joué un rôle primordial dans l'application réussie de l'IRM. Le développement de complexes supramoléculaires basés sur des éléments moléculaires auto-assemblés par effet chélate de Gd(III) pourrait combiner les avantages des dérivés de bas et haut poids moléculaire. L'auto-assemblage de molécules linéaires en structures sphériques ou cylindriques a été longuement étudié, mais son extension à l'auto-assemblage de réseaux unidimensionnels (1D) ordonnés, tels que des supra-polymères en forme de tige, reste limitée. La construction d'objets auto-assemblés, compatibles avec l'eau et de taille nanométrique, par un contrôle très précis de la taille, la forme et la fonctionnalisation des caractéristiques est d'une importance capitale pour concevoir de nouveaux nanomatériaux destinés aux agents de contraste en IRM. Des chercheurs européens ont lancé le projet Sahnmat («Self-assembly of helical functional nanomaterials») afin de mettre au point des techniques visant à contrôler la croissance des polymères supramoléculaires 1D en solution aqueuse, avec des applications potentielles en électronique, détection et médecine régénérative. Les scientifiques se sont tournés vers la nature et l'auto-assemblage de systèmes biologiques, tels que la membrane cellulaire à bicouche de phospholipides, dirigé par les interactions hydrophiles (relativement chargé ou aimant l'eau) et hydrophobes (non polaire ou neutre, craignant l'eau) entre molécules. L'assembleur moléculaire était basé sur un noyau symétrique (benzène symétrique C3-1,3,5-tricarboxamide) qui a organisé l'auto-assemblage 1D en hélices (ressemblant à des ressorts étirés) constituées d'un empilage de molécules en forme de disque. Cette structure a été modifiée pour créer une poche hydrophobe dans le centre. Le fait de changer l'équilibre des forces d'attraction à liaison non covalente au sein du noyau hydrophobe et des forces de répulsion électrostatiques sur la bordure hydrophobe a permis de passer d'un assemblage étiré en forme de tige à de petites structures discrètes. D'autres expériences spectroscopiques ont révélé la corrélation entre les mécanismes de croissance et la morphologie des structures produites. L'équipe du projet Sahnmat a démontré une méthode unique d'auto-assemblage dirigé en solution aqueuse de polymères supramoléculaires régis par les interactions au sein des particules électriquement chargées. Les polymères, un potentiel prometteur pour les blocs de construction des agents de contraste en IRM, pourraient avoir un impact important sur l'imagerie moléculaire du futur.
