Dynamic Constitutional Protein-Carbohydrate and Polyoxometalate Systems –towards Biomimetic Sensors and Membranes
Systèmes Protéine-Saccharides et Polyoxométallates Dynamiques Constitutionnels pour Capteurs et Membranes Biomimétiques
Résumé
The aim of this work was to explore the interaction between biomimetic supramolecular and
dynamic constitutional chemistry ensembles and simple biological motifs. Research was
performed in the following areas of interest: carbohydrate-protein interaction, vesicles,
bilayers, ion channels and membrane transport constituting three projects. Quartz crystal
microbalance measurement was coupled with nanoparticle mass amplification for
investigation of lectin-carbohydrate interaction showing high specificity and affinity
enhancement through multivalency. Polyoxomolydates, nanoarchitectures which possess the
potential to form biomimetic ion channels were shown to spontaneously partition in lipid
bilayers and mediate cation flux, additionally theses anionic nanoclusters demonstrated
electrostatic organisation on lipid bilayers which can be applied in hybrid material
development and investigation the demonstrated medicinal properties of polyoxomolybdates.
Lastly a lectin occluding supported liquid membrane was developed to investigate transport of
a simple dynamic combinatorial library.
Le but de ce travail était d'explorer l'interaction entre les ensembles supramoléculaires
biomimétiques et chimie dynamiques constitutionnels et les motifs biologiques simples. La
recherche a été effectuée dans les domaines d'intérêt suivants : l'interaction protéinesaccharides,
les vésicules, les bicouches phospholipidiques, les canaux ioniques et le transport
à travers une membrane et ont constituer trois axes de projet. Des nanoparticules ont été
employées pour l'amplification du signal de fréquence d’une microbalance à cristal de quartz
pour la recherche sur l'interaction de lectin-saccharide montrant une haute spécificité et une
augmentation d'affinité par multivalence. Les Polyoxomolydates, des nanoarchitectures qui
possèdent le potentiel de former des canaux ioniques biomimetiques ont montré qu’ils
s’incorporaient spontanément dans les bicouches lipidiques. Cela facilitait les flux des cations.
De plus ces nanoclusters anioniques ont démontré une organisation électrostatique sur des
bicouches lipidiques qui peuvent être utilisé pour le développement de matériaux hybrides et
aussi pour les études des propriétés médicinales des polyoxomolybdates. Pour finir une
membrane liquide supporté contenant la lectine Concanavalin A dans une nanoemulsion a été
développée pour étudier le transport d'une bibliothèque combinatoire dynamique simple.
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