Le trouble de la répulsion : Qu'est-ce qui rend les surfaces contenant du cholestérol si repoussantes ?
Le développement de matériaux synthétiques utilisant le principe découvert est prometteur
Les organismes vivants utilisent des principes physiques puissants pour contrôler les interactions à leurs surfaces. Des chercheurs de l'Institut Leibniz de recherche sur les polymères de Dresde, de l'université de Leipzig et de l'université technique de Dresde ont maintenant découvert pourquoi les surfaces contenant du cholestérol peuvent présenter une fixation considérablement réduite des protéines et des bactéries.
Le Collembole Tetrodontophora bielanensis dans son habitat naturel
Stephan Floss, Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden/NATURE
L'équipe interdisciplinaire dirigée par Carsten Werner avait déjà identifié le cholestérol comme un composant de la peau d'invertébrés très répandus (collemboles), qui respirent par la peau et doivent donc la protéger de toute contamination. Dans leur article publié dans Nature le 22 juin 2023, les scientifiques ont maintenant élucidé un mécanisme de répulsion des surfaces contenant du cholestérol. À l'aide d'expériences, de simulations et d'analyses thermodynamiques, ils ont pu montrer comment le changement spontané de l'orientation des molécules de cholestérol interfaciales crée une "barrière entropique" qui rend les surfaces contenant du cholestérol répulsives.
Le développement de matériaux synthétiques utilisant le principe découvert est prometteur, car il est important pour de nombreux produits et technologies de minimiser efficacement l'attachement des biomolécules et des bactéries. Toutefois, la "traduction" de l'effet en une fonctionnalisation de surface évolutive et robuste nécessite des recherches supplémentaires.
À l'Institut Leibniz de recherche sur les polymères de Dresde (IPF), les principes de base des nouveaux matériaux et leur application dans les technologies futures sont développés, les concepts de matériaux inspirés de la biologie devenant de plus en plus importants. La chaire de chimie biophysique de l'université de Leipzig travaille en étroite collaboration avec l'IPF sur les matériaux biomimétiques. Le pôle d'excellence "Physique de la vie" de l'université technique de Dresde étudie les principes fondamentaux de la fonctionnalité de la matière vivante.
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