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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Fonctionnalisation de films multicouches de polyélectrolytes avec des liposomes enfouis : création de réacteurs immobilisés

MICHEL, Marc (2005) Fonctionnalisation de films multicouches de polyélectrolytes avec des liposomes enfouis : création de réacteurs immobilisés. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

Le but de ce travail a été de développer une méthode permettant de stabiliser, d’adsorber puis d’enfouir des liposomes, de quelques centaines de nanomètres, sur et dans un film multicouche de polyélectrolytes, permettant ainsi de créer non seulement des réservoirs, mais également des réacteurs immobilisés. La stratégie de stabilisation a consisté à adsorber une monocouche de polyélectrolyte à la surface des liposomes ce qui avait pour effet d’augmenter le module de rigidité de la membrane. Après l'optimisation des conditions expérimentales, il a été démontré par diverses techniques que les vésicules modifiées conservent leur forme après leur adsorption, puis leur enfouissement sur et dans un film multicouche de polyélectrolytes. Afin d’étudier l'intégrité moléculaire des vésicules stabilisés ensuite incorporées au sein des films multicouches, des espèces électroactives ont été encapsulées au sein des liposomes et la cinétique de libération de ces espèces dans le film a été suivie par une technique électrochimique. Cette dernière a révélé que ces espèces sont libérées des vésicules de manière lente et progressive ce qui constitue un système de réservoirs immobilisés. Le dernier travail effectué a consisté à utiliser notre système en tant que réacteur immobilisé. Pour atteindre ce but, une enzyme, du calcium et un agent de nucléation ont été encapsulés dans les liposomes avant de les enfouir dans un film multicouche de polyélectrolytes. Après avoir vérifié l’absence de libération de l’enzyme, le film a été mis au contact d’une solution d’ester de phosphates qui est capable de diffuser à travers le film multicouche et à travers la membrane lipidique avant d’interagir avec les espèces encapsulées donnant lieu à la précipitation de particules de phosphate de calcium. Les particules obtenues étaient localisées principalement au niveau des liposomes indiquant que la minéralisation s’est principalement effectuée au sein des liposomes enfouis. The aim of this work was to stabilize, to adsorb and to embed liposomes onto and into a polyelectrolyte multilayered film in order to create not only reservoirs but also immobilized reactors. The method of stabilization consisted in the adsorption of a polyelectrolyte monolayer onto liposomes which leads to an increase of the rigidity modulus of the lipid membrane. After optimization of the experimental conditions, it has been shown with different techniques that modified liposomes keep their shapes after their adsorption and their embedding onto and into a polyelectrolyte multilayered film. In order to verify the molecular integrity of the embedded liposomes, electroactive species were encapsulated in the vesicles and the kinetic of leakage was followed by electrochemistry. This technique showed that the release of these electroactive species is slow and progressive. This work also showed that such film can be used as immobilized reservoirs. The last part of this thesis consisted to use our system as immobilized reactors. To this aim, an enzyme, calcium ions and a nucleation activator were encapsulated in liposomes before being embedded in a polyelectrolyte multilayered film. After having verified the absence of enzyme leakage, the film was put in contact with a phosphate ester solution. This molecule is able to diffuse not only through the polyelectrolyte layers but also through the lipid membrane before reacting with the encapsulated species. This reaction leads to the precipitation of calcium phosphate particles. Moreover, the particles form close packages which clearly evoke the initial vesicle shape. This suggests that the inorganic particle growth has taken place only inside the vesicles.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 541 Chimie physique et théorique > 541.3 Chimie physique
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Sciences de la nature et mathématiques > 540 Chimie, minéralogie, cristallographie > 541 Chimie physique et théorique > 541.3 Chimie physique

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-3 Chimie, matériaux, plasturgie
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-20 Physique, chimie, matériaux
Code ID:1006
Déposé le :13 Décembre 2005

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