Interaction between Water-Soluble Peptidic CdSe/ZnS Nanocrystals and Membranes: Formation of Hybrid Vesicles and Condensed Lamellar Phases

Autor: Marc Schmutz, Franck Artzner, Aurélien Dif, Valérie Marchi-Artzner, Maxime Dahan, Michèle Baudy-Floc’h, Etienne Henry
Přispěvatelé: Synthèse et électrosynthèse organiques (SESO), Université de Rennes (UR)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Kastler Brossel (LKB (Lhomond)), Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biomatériaux: processus biophysiques et biologiques aux interfaces, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR), Laboratoire de Physiologie Animale, Institut de Biologie et de Médecine Moléculaires, Abt. Psychiatrie/Psychotherapie Schweizerisches Epilepsie-Zentrum, Merel, Gwenaelle, Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Rok vydání: 2008
Předmět:
Zdroj: Journal of the American Chemical Society
Journal of the American Chemical Society, 2008, 130(26, pp.8289-8296
Journal of the American Chemical Society, American Chemical Society, 2008, 130(26, pp.8289-8296
HAL
ISSN: 1520-5126
0002-7863
Popis: Due to their tunable optical properties and their well-defined nanometric size, core/shell nanocrystals (quantum dots, QDs) are extensively used for the design of biomarkers as well as for the preparation of nanostructured hybrid materials. It is thus of great interest to understand their interaction with soft lipidic membranes. Here we present the synthesis of water-soluble peptide CdSe/ZnS QDs and their interaction with the fluid lipidic membrane of vesicles. The use of short peptides results in the formation of small QDs presenting both high fluorescence quantum yield and high colloidal stability as well as a mean hydrodynamical diameter of 10 nm. Their interaction with oppositely charged vesicles of various surface charge and size results in the formation of hybrid giant or large unilamellar vesicles covered with a densely packed layer of QDs without any vesicle rupture, as demonstrated by fluorescence resonance energy transfer experiments, zetametry, and optical microscopy. The adhesion of nanocrystals onto the vesicle membrane appears to be sterically limited and induces the reversion of the surface charge of the vesicles. Therefore, their interaction with small unilamellar vesicles induces the formation of a well-defined lamellar hybrid condensed phase in which the QDs are densely packed in the plane of the layers, as shown by freeze-fracture electron microscopy and small-angle X-ray scattering. In this structure, strong undulations of the bilayer maximize the electrostatic interaction between the QDs and the bilayers, as previously observed in the case of DNA polyelectrolytes interacting with small vesicles.
Databáze: OpenAIRE