Des surfaces 'prêtes à coller' ou auto-adhésives

L'étude de molécules complexes ou de matériaux biologiques individuels nécessite de savoir immobiliser ces objets sans altérer leurs fonctions actives. A l'image des bandes de papier tue-mouches ou plus précisément comme un scotch double face d'épaisseur moléculaire, le LCSI a développé des surfaces possédants des propriétés auto-adhésives capables de "coller" un grand nombre de matériaux organiques, minéraux et même biologiques. La fonctionnalisation de la surface du substrat est obtenue par le greffage pérenne de monocouches moléculaires robustes1.

 

Immobilisation de matériaux biologiques sur une surface prête à coller.

Dans la stratégie d’immobilisation d’un objet sur une surface il est souvent fait recours à une préfonctionnalisatioon de l’objet et parfois aussi de la surface pour les rendre adhésif l’un vers l’autre. Les sels de diazonium sont de plus en plus utilisés dans cette approche du fait de leur grande réactivité vers de nombreuses fonctions chimiques et ils permettent de préparer par exemple des CNT ou des molécules biologiques pour leur immobilisation sur des surfaces.

Toujours basée sur l’utilisation de sels de diazonium nous inversons cependant cette stratégie en ne modifiant que la surface. Il s’agit en fait d’ensemencer cette dernière par des sels de diazoniums substitués qui formeront une couche minces organiques permettant de créer à son tour de nouveaux sels de diazonium qui pointeront alors leurs extrémités réactives vers l’extérieur. La surface est alors prête à fixer les divers objets moléculaires qui lui seront présentés.

Il s’agit d’une chimie douce et verte ne mettant en œuvre que des solutions aqueuses acides. Cette démarche a été testée sur différentes surfaces quelles soient métalliques ou organiques.

Deux applications sont explorées à partir de ces surfaces auto-adhésives. La première vise la nanoconnectique en permettant l’immobilisation chimique de feuillets graphènes sur des surfaces. La seconde application permet d’immobiliser des matériaux biologiques tels que protéines, ADN ou enzymes et permettrait la conception d’une nouvelle génération de biopuces.

 

[1] "Covalent grafting onto self-adhesive surfaces based on aryldiazonium salt seed layers" P. Viel, X. T. Le, V. Huc, J. Bar, A. Benedetto, A. Le Goff, D. Alamarguy, S. Noël, L. Baraton, S. Palacin J. Mater. Chem. 18 (2008) 5913.

 

Maj : 03/01/2016 (1696)

 

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