Il est bien connu que la combinaison à l’échelle nanométrique de composés organiques avec des solides inorganiques conduit à une classe de matériaux nanostructurés que l’on nomme hybrides. Habituellement la partie organique provient de composés synthétiques, mais leur substitution par des substances provenant d’espèces biologiques est à l’origine des matériaux dits biohybrides. Ceci représente un progrès très important dans le domaine des matériaux fonctionnels car l’incorporation d’entités biologiques, telles que des fragments cellulaires ou même des micro-espèces intégrales, confère aux solides inorganiques des propriétés qui surpassent largement les systèmes utilisant exclusivement des composés synthétiques.
Comme exemples de systèmes biohybrides, on peut citer le cas de nanoparticules inorganiques modifiées avec des fragments d’espèces cellulaires végétales réalisant la photosynthèse artificielle. On peut encore citer l’assemblage d’enzymes sur des solides biocompatibles pour le développement de biocapteurs et de biocatalyseurs, ou même, l’immobilisation de cellules vivantes dans des matrices silicatés qui permettent leur survie pendant de longues périodes de temps.
La préparation de biohybrides selon les méthodes du type bottom-up appliquées à la nanotechnologie utilise des unités de construction bien définies et suit les procédés typiques de la chimie douce, afin d’éviter l’altération des entités d’origine biologique, généralement fragiles et sensibles. Dans cet ordre d’idée, on peut citer quelques systèmes d’intérêt prioritaire, comme l’immobilisation d’enzymes par des matrices sol-gel, l’inclusion de chlorophylle dans des silices mésoporeuses, l’encapsulation de cellules vivantes dans des matrices rigides ou flexibles et l’intercalation de biopolymères dans des solides à organisation bidimensionelle.
