Pouvoir contrôler la taille des nano-objets dans le domaine des nanotechnologies est d'une importance capitale. Cette taille module en effet les propriétés physiques de ces matériaux. Mais jusqu'à présent, les tentatives de contrôle de la taille des architectures par modification de la brique unitaire se sont souvent soldées par des échecs. C'est dans ce contexte que des chercheurs du CEA-iBiTec-S (Institut de Biologie et de Technologies de Saclay), du CNRS et d'Ipsen se sont intéressés à une petite molécule, le Lanréotide, qui est un octapeptide cyclique, c'est-à-dire un peptide composé de 8 acides aminés liés successivement et formant un anneau. Analogue de l'hormone naturelle qu'est la Somatostatine, le Lanréotide, classiquement utilisé comme médicament, possède la propriété de s'assembler dans l'eau en dimères, c'est-à-dire en molécules composées de deux sous-unités. Or ce type de structures auto-assemblées constitue une approche intéressante pour la synthèse de nanomatériaux, la forme et la taille de ces systèmes étant principalement conditionnées par la structure des briques de bases.
Supposant que les acides aminés assurant les contacts entre peptides régissent le rayon de courbure des nanotubes, les chercheurs ont alors conçu un modèle géométrique qui explique dans quelle mesure une modification de quelques angströms sur la structure de base du peptide peut influer sur la taille du nanotube. En utilisant ce modèle, ils peuvent ainsi rationaliser, voire prédire, les diamètres des nanotubes générés. Restait alors à procéder à une vérification expérimentale qui a consisté à synthétiser des analogues du Lanréotide en substituant de manière ciblée un acide aminé par un autre.
Il s'agissait en effet pour les chercheurs de démontrer que la modification d'un acide aminé impliqué dans un contact entre peptides entraîne une variation du diamètre des nanotubes de manière contrôlée. Ils ont obtenu ainsi une gamme de 17 nanotubes allant de 10 à 36 nm de diamètre en fonction de l'acide aminé incorporé. La caractérisation de ces différentes architectures, réalisée par microscopie électronique et diffusion de rayons X au synchrotron SOLEIL, a permis de démontrer que le diamètre de ces nanotubes est effectivement corrélé à la taille de l'acide aminé introduit et qu'un peptide donné forme spontanément des nanotubes d'un seul diamètre.A terme, ces systèmes auto-assemblés biomimétiques pourraient être utilisés comme moules. Les chercheurs ont montré que l'utilisation de ces moules permet de maîtriser la production de nanotubes de silice de diamètre spécifique, ce qui ouvre la voie à un large panel d'applications dans le domaine des nanotechnologies.
