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Biomolécules et Matériaux Nanostructurés Jacques Livage - Collège de France rubrique : enseignement.

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1 Biomolécules et Matériaux Nanostructurés Jacques Livage - Collège de France rubrique : enseignement

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3 Spicules déponges

4 Fibres de silice permettant à léponge de se fixer au sol La longueur peut atteindre le mètre 10 cm

5 gaine de silice autour dun filament protéique filament protéique gaine de silice

6 Spicule = fibre optique

7 Nature Materials, juin 2007

8 Le lanréotide les fonctions amines sont protonées en milieu légèrement acide division en 2 parties aromatique-aliphatique aromatiques aliphatiques octapeptide dicationique (NH 3 -( D )Naph-Cys-Tyr-( D )Trp-Lys-Val-Cys-Thr-CONH 2

9 En solution dans leau les molécules de lanréotide sassemblent sous forme de nanotubes Association de 2 molécules de lanréotide via des liaisons hydrogène

10 En solution dans leau les molécules de lanréotide sassemblent sous forme de nanotubes liaisons hydrogène 10

11 enroulement liaisons hydrogène NH….O = interactions Tyr-Tyr, Thr-Val et Val-Val J. Pept. Sci. (2007)

12 Les nanotubes s assemblent en réseau hexagonal

13 microscopie électronique -cryo-fracture

14 Formation de mésophases en solution dans leau microscopie optique entre polariseurs croisés

15 Templates pour la formation de nanotubes de silice Les fonctions amines catalysent la condensation de la silice à la surface des nanotubes Si(OEt) 4 + 2H 2 O Si(OH) EtOH SiO 2 hydrolysecondensation TEOS + H 2 O lanréotide 48 h nanofibres de silice lanréotide Les nanotubes se forment à linterface par diffusion lente du lanréotide à travers le TEOS 15

16 100 nm 1 mm microscopie électronique lumière polarisée Nanotubes de silice faisceau de fibres 1 µm longueur plusieurs centimètres

17 Formation des nanotubes de silice 2 processus simultanés formation des nanotubes de lanréotide polymérisation de la silice attraction électrostatique NH [SiO(OR) 3 ] - la couche de silice facilite lallongement du tube de lanréotide

18

19 Les nanotubes sont formés de 2 tubes de silice séparés par un tube de lanréotide 24,6 nm 9,911,313,314,7 r(nm) SiO 2 endo et exo template

20 Nanotubes à double parois 100 nm MET Les 2 nanotubes sont indépendants et peuvent glisser lun par rapport à lautre 30 nm 50 nm 20

21 Chaperons moléculaires

22 Les chaperons moléculaires aident au repliement des protéines en évitant lagrégation entre domaines hydrophobes

23 constituées de lassemblage de sous-unités (HSP) formant deux anneaux superposés HSP = Heat Shock Proteins

24 Chaperons moléculaires vue de dessusvue de côté 15nm constituées de lassemblage de sous-unités protéiques formant deux anneaux superposés

25 R.A. McMillan et al. nature materials 1 (2002)

26 HSP60 Cystéine Groupements thiols répartis sur un cercle de 9 nm de diamètre 9 nm

27 Ø = 3 nmØ = 9 nm

28 Les nanoparticules dor viennent se fixer sur les groupements thiols Fixation sélective selon la taille Pore particule 3 nm 5 nm 9 nm 10 nm

29 3 nm 9 nm 5nm nanoparticules dor 10 nm Les chaperons peuvent sassembler pour former un réseau 2D ordonné Le canal central est hydrophobe

30 Shan tang et al. IEEE Trans. Electronic Devices 54 (2007)

31 mémoire flash gate transistor à effet de champ sourcedrain n p

32 mémoire flash affichage une partie des électrons qui vont de la source au drain est déviée vers la porte flottante e-e- les électrons retombent par effet tunnel e-e- effacement Problème insérer des nanoparticules semi-conductrices (PbSe) dans une matrice isolante (SiO 2 )

33 Dépôt dun film de SiO 2 sur Si Immersion dans une solution de PTS Greffage Si-OH + R Adsorption des chaperons par le canal central via des interactions hydrophobe-hydrophobe Réseau 2D de chaperons sur SiO 2 /Si

34 réseau de chaperons+ nanocristaux réseau de nanocristaux 200°C O2O2 MEB MET Nanocristaux de PbSe

35 Dispositif MOS MOS = Métal Oxyde Semiconducteur Si 35

36 Schéma de bande du dispositif MOS Read Only Memories


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