04/06/2013 - Découvrez comment les bactéries fabriquent des aimants

Menéame

Beaucoup de bactéries peuvent fabriquer aimants nanométriques d’oxyde de fer - magnétite - qu’ils utilisent pour s’orienter dans le champ magnétique de la terre, comme le ferait une boussole. Ces nanoparticules magnétiques ou aimants nanométriques sont très intéressants pourapplications biomédicales, tant en diagnostic qu’en thérapie, que ce soit par surchauffe (hyperthermie), qui tue les cellules cancéreuses de préférence aux cellules saines, par exemple en fournissant des médicaments dans des endroits précis, sans avoir à envahir tout le corps du patient avec des médicaments potentiellement dangereux. Les nanoparticules magnétiques d’origine bactérienne sont de haute qualité structurelle et chimique, et sont en outre biocompatibles, car elles sont recouvertes d’une membrane biologique, constituant ainsi un "magnétosome."

Une équipe de chercheurs BCMatériel (Basque Center for Materials, Applications and Nanostructures) et Faculté de science et de technologie de l’UPV/EHU, dirigé par Ma Luisa Fernandez-Gubieda et Alicia Muela, a permis de clarifier la procédure suivie par ces bactéries pour produire les nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer.. L’étude a été réalisée dans des conditions de croissance des bactéries parfaitement contrôlées, et a utilisé les grands instruments scientifiques européens tels que le synchrotron Elettra à Trieste (Italie) et la microscopie électronique à haute résolution au Laboratoire de Microscopies avancées à Saragosse, pour suivre les processus de formation des nanoparticules.

La conclusion du travail est que les bactéries accumulent d’abord le fer, qu’elles obtiennent de l’extérieur, dans une protéine connue sous le nom de "ferritine," jusqu'à ce qu’elle atteigne une certaine valeur seuil. A partir de ce moment, le fer de ferritine se transforme en magnétite, augmentant la quantité de fer dans chaque bactérie jusqu'à la maturation complète des magnétosomes. Le rôle précurseur de la ferritine est crucial pour la formation des nanoparticules magnétiques et a été mis en évidence grâce à des expériences délicates d’absorption de rayonnement synchrotron.

Ces résultats ouvrent la voie à la production de nanoparticules magnétiques bactériennes en grandes quantités, au moyen de méthodes de biotechnologie. Le travail a été publié dans "ACS Nano," l’un des magazines les plus de qualité, de diffusion et d’impact dans le domaine de la nanoscience et de la nanotechnologie.

Membres de l’équipe: Ma Luisa Fernández-Gubieda, Alicia Muela, Javier Alonso, Ana García Prieto, Luca Olivi, Rodrigo Fernández Pacheco, José Manuel Barandiarán.

BC Matérielsest un centre Berc (Basque Excellence Research Center) destiné à la recherche sur les matériaux fonctionnels, avec des propriétés électriques, magnétiques et optiques avancées, provenant du Groupe de Magnétisme et de Matériaux Magnétiques de la Faculté de Science et de Technologie de l’UPV/EHU. Dans son patronage figure la contribution d’Ikerbasque - Fondation basque pour la science - ainsi que l’UPV/EHU et MCC. Actuellement, il mène ses activités de recherche à la faculté de science et de technologie et sera à l’avenir situé dans le parc scientifique de Leioa, au campus de Bizkaia de l’UPV/EHU.

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UPV/EHU

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