Mécanisme de formation des fibres de byssus et rôle des ions métalliques – vers des matériaux biomimétiques

 

Isabelle Marcotte

Université du Québec à Montréal

 

Domaine : matériaux

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2014-2015

Les moules produisent une série de fibres protéiques appelées byssus pour s'ancrer aux surfaces solides. Ces fibres présentent une combinaison remarquable de résistance et d'extensibilité, en plus d'avoir la capacité de rétablir ces propriétés après élongation par un processus d'auto-guérison. Les fibres de byssus, solides et insolubles, sont fabriquées dans le pied de la moule par un processus de moulage impliquant l'injection de protéines en solution et leur réticulation par des ions métalliques. Néanmoins, les détails moléculaires de la formation des fibres byssales et l'effet de la nature des métaux sur leurs performances demeurent mal compris.

L'objectif de ce projet est donc de mieux comprendre l'assemblage moléculaire des fibres de byssus et le rôle des ions métalliques. Plus spécifiquement, nous allons 1) étudier l'effet de la nature et de la concentration des ions métalliques sur les propriétés mécaniques des fibres de byssus en relation avec leur structure et leur dynamique, et 2) étudier le mécanisme de leur formation à partir des protéines solubles extraites du pied des moules. L'utilisation d'une vaste gamme de techniques d'analyse avancées (RMN à l'état solide, spectrométrie de masse, spectroscopie infrarouge, etc.) nous permettra de mieux comprendre la relation entre la structure et les propriétés mécaniques du byssus.

Notre projet contribuera ainsi à rendre possible le design efficace de matériaux biomimétiques auto-guérissables et la préparation de nouvelles fibres et biomatériaux à base de byssus – un déchet d'aquaculture valorisable.