Publication

Nanoscale structure of poly(ethylene glycol) hybrid block copolymers containing amphiphilic β-strand peptide sequences sequences

Harm-Anton Klok
2003
Article
Résumé

This paper discusses the solid state and melt nanoscale structure of a series of novel poly(ethylene glycol) (PEG) hybrid di- and triblock copolymers, which contain amphiphilic β-strand peptide sequences. The block copolymers have been prepared via solid-phase synthesis, affording perfectly monodisperse peptide segments with a precisely defined α-amino acid sequence. Attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy and X-ray scattering experiments indicate that the self-assembly properties of the peptide sequences are retained upon conjugation to PEG and mediate the formation of an ordered superstructure consisting of alternating PEG layers and peptide domains with an highly organized antiparallel β-sheet structure. The results suggest that combination of biological structural motifs with synthetic polymers may be a versatile strategy for the development of novel self-assembled materials with complex internal structures and the potential to interface with biology.

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Auto-assemblage
L’auto-assemblage, parfois rapproché de l'auto-organisation, désigne les procédés par lesquels un système désorganisé de composants élémentaires s'assemble et s'organise de façon spontanée et autonome, à la suite d'interactions spécifiques et locales entre ces composants. On parle d'auto-assemblage moléculaire lorsque les composants en question sont des molécules, mais l'auto-assemblage s'observe à différentes échelles, des molécules à la formation du système solaire et des galaxies en passant par l'échelle nanométrique.
Self-assembly of nanoparticles
Nanoparticles are classified as having at least one of three dimensions be in the range of 1-100 nm. The small size of nanoparticles allows them to have unique characteristics which may not be possible on the macro-scale. Self-assembly is the spontaneous organization of smaller subunits to form larger, well-organized patterns. For nanoparticles, this spontaneous assembly is a consequence of interactions between the particles aimed at achieving a thermodynamic equilibrium and reducing the system’s free energy.
Copolymère
Un copolymère est un polymère issu de la copolymérisation d'au moins deux types de monomère, chimiquement différents, appelés comonomères. Il est donc formé d'au moins deux motifs de répétition. Le terme copolymère s'oppose à homopolymère. L'intérêt des copolymères se trouve dans leurs propriétés physico-chimiques et mécaniques qui sont intermédiaires avec celles obtenues sur les homopolymères correspondants. Les copolymères à enchaînement aléatoire, alterné et statistique sont des matériaux homogènes.
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