Les nanoparticules d’or (AuNP) possèdent des activités antioxydantes, catalytiques, et antimicrobiennes. Elles offrent également de grandes possibilités de modulation de leur activité (contrôle de leur taille, fonctionnalisation de surface, association à d’autres NP, …) ce qui en font des outils au potentiel considérable. Récemment, la capacité des AuNP à mimer les activités de différentes enzymes (catalase, oxydase, peroxydase, SOD …) en fonction du pH a été découverte. On parle de « nanozyme ». La plupart des études s’intéressant aux AuNP et à leurs applications travaillent avec des NP colloïdales. Cependant, elles présentent quelques limites. D’une part, elles peuvent précipiter dans certains milieux réactionnels (pH, force ionique, …). D’autre part, leur retrait du milieu réactionnel est souvent complexe, onéreux, et conduit à leur précipitation, les limitant souvent à une utilisation unique.
Une solution pour pallier cela est l’immobilisation des AuNP sur des surfaces. Cette méthode augmente leur stabilité et facilite leur retrait du milieu réactionnel, ouvrant la possibilité à leur réutilisation. Néanmoins, l’immobilisation de NP conduit à une modification de leur environnement et donc, potentiellement, à une modification de leurs propriétés. Ce travail a eu pour objectif d’étudier l’impact de l’immobilisation des AuNP sur leurs activités catalytiques, antioxydantes et nanozymes et de questionner le fonctionnement de ce système.
Dans ce but, des lamelles de verre ont été nanostructurées par des AuNP (iAuNP) par une méthode par trempage. Les surfaces formées ont été caractérisées (bande plasmonique de résonnance, microscopies, quantification des AuNP immobilisées). Dans un premier temps nous avons recherché leurs propriétés antioxydantes et catalytiques. Ces dernières étaient conservées après l’immobilisation, mais avec une cinétique modifiée. Cette étude a également démontré la possibilité de réutiliser les iAuNP, qui ont catalysé plus de 20 fois la réduction du DPPH● en DPPH2 sur une période de 130 jours. Ces études ont illustré la capacité des iAuNP à catalyser à la fois des réactions d’oxydation et de réduction.
Les iAuNP ont démontré une capacité à mimer plusieurs enzymes (catalase, peroxydase, oxydase), dans des conditions conduisant à la précipitation des AuNP colloïdales. Les paramètres influençant leur activité ont été recherchés et leur utilisation pour la catalyse de réaction en cascade a été partiellement évaluée. Des études préliminaires de leur impact sur les bactéries a conduit à la découverte d’un effet prolifératif sur la croissance de S. aureus.
En conclusion, nous avons développé une surface présentant un grand potentiel et dont les propriétés pourraient être appliquées, par exemple, à la formation de bioréacteurs innovants. Un des enjeux futurs de ce travail, sera l’optimisation de l’activité de ces surfaces, et l’élucidation de leur mécanisme d’action.
