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La minéralisation biomimétique avec des cadres métalliques organiques (MOF), typiquement le cadre imidazolate zéolitique-8 (ZIF-8), est une stratégie émergente pour protéger les substances biologiques sensibles contre des stress environnementaux dénaturants tels que la chaleur et les agents protéolytiques. De plus, ce même processus de minéralisation biomimétique a le potentiel d'être utilisé pour créer des architectures distinctes en coque et cœur en utilisant des nanoparticules virales génétiquement ou chimiquement modifiées. Malgré la prolifération d'exemples de croissance de ZIF-8 sur des substrats biologiques ou protéinacés, les études systématiques de ces processus sont rares. Dans ce travail, nous avons utilisé le virus de la mosaïque du tabac (TMV) comme un modèle biologique pour étudier la minéralisation biomimétique de ZIF-8, qui s'est avéré être un MOF robuste pour encapsuler et protéger des substances biologiques intégrées. Notre étude montre une dépendance systématique vis-à-vis des paramètres de cristallisation de ZIF-8, par exemple, le rapport molaire ligand/métal et la concentration en métal, qui peuvent donner plusieurs morphologies distinctes de composites TMV@ZIF-8 et de phases de ZIF-8. D'autres investigations utilisant des conjugats synthétiques chargés, une analyse de croissance dépendante du temps et une analyse calorimétrique ont montré que l'interaction TMV-Zn joue un rôle pivot dans la morphologie finale des TMV@ZIF-8, qui peut prendre la forme de bionanoparticules en coque et cœur ou de grands cristaux de ZIF-8 avec du TMV emprisonné situé exclusivement sur les facettes extérieures. Les règles de conception décrites ici, espérons-le, fourniront des orientations dans la minéralisation biomimétique des MOFs sur des matériaux protéinacés utilisant le ZIF-8.
Li et al. (Mon,) ont étudié cette question.