Laboratoire Léon Brillouin

UMR12 CEA-CNRS

Bât. 563 CEA Saclay

91191 Gif sur Yvette Cedex

France

llb-sec@cea.fr

Matériaux bio-inspirés
Corinne CHEVALLARD, Patrick GUENOUN, Jean DAILLANT, Mathilde LEPÈRE, Johannes PECHER, Agnes KOLODZIEJSKI, Nicolas CHEVALIER logo_tutelle logo_tutelle 

Picture of a “Red Abalone (Haliotis rufescens), a gastropod, showing the polished inner nacre surface. Shell diameter is 20 cm.” (Credit: Pupa Gilbert).

Sous l’effet de la compression, la monocouche subit une transition de phase, qui fait apparaître une direction cristalline supplémentaire, perpendiculairement aux feuillets β. La transition du cristal peptidique 1D à un cristal 2D est décrite en termes de formation de structures hiérarchiques (cf. Fig.1) : les "cristaux 1D" initiaux sont des "nanobandes" (feuillets β individuels) de 100 Å de large et ~ 100 nm de long qui s’associent latéralement pour former des "cristaux 2D" appelés nanodomaines, dix fois supérieurs en taille mais de  même rapport d’aspect. [3-4]

Ces structures pourraient s’apparenter aux structures d’interface, différentes des fibres de volume,formées par certaines molécules amyloïdes naturelles adsorbées à des interfaces biologiques. A forte compression, les nanodomaines peptidiques constituent un film quasi-continu polycristallin qui, après dépôt sur un substrat solide, servira de moule organique dans de prochaines expériences de minéralisation. Nous souhaitons par ailleurs préciser la structure de ces cristaux peptidiques à une échelle quasi-atomique en étendant au cas des films d’oligopeptides une technique de cristallographie 2D développée récemment au LIONS (cf. "Structure et élasticité des films amphiphiles et brosses de polymères").

 

Fig. 1 : Image de microscopie AFM montrant la coexistence entre la phase "cristal 1D" de nanobandes et la phase "cristal 2D" de nanodomaines.

 
Fig.2 : Membrane cristalline organique-inorganique (acide gras à 21 carbones - ions Mn2+ en violet). Les pointillés indiquent les liaisons hydrogène. Fig 3 : (a) Image par  fluorescence confocale (visualisation de la phase organique fluorescente) et  (b) par biréfringence (visualisation de la phase minérale cristalline) d’une même zone de la surface d’une solution sursaturée de CaCO3 contenant 200 ppm de PAA. Le changement d’intensité des domaines le long de la flèche en pointillés reproduit l’évolution temporelle de chaque domaine de CaCO3 à l’interface, d’une phase amorphe vers une phase cristalline orientée. (c) Film cristallin biréfringent continu formé en présence de 200 ppm de PAA.

 

 

Maj : 01/08/2017 (1046)

 

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