Rhéologie des couches de lipides à l’échelle moléculaire
Langue Anglais
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Auteur : Benazieb (Benazieb), Othmène
Date de soutenance : 04-02-2020

Directeur(s) de thèse : Thalmann, Fabrice

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Biophysique
Classification : Physique

Mots-clés libres : Lipides, Bicouche, Friction, Simulation numérique, GROMACS, MARTINI, Membranes supportées
Mots-clés :
  • Phospholipides - Propriétés mécaniques
  • Rhéologie
  • Dynamique moléculaire - Simulation par ordinateur
Résumé : Les phospholipides ont sans aucun doute un rôle capital dans les propriétés de lubrification de biosystèmes. L’exemple le plus probant est le cas des contacts biologiques tels que les articulations ; celles-ci présentent un coefficient de friction très faible. La compréhension de tels systèmes biophysiques présente des enjeux aussi bien fondamentaux qu’appliqués, en lien par exemple avec l’arthrose et la confection de prothèses articulaires. Nous simulons à l’aide du moteur de dynamique moléculaire GROMACS une bicouche de lipide (DSPC) subissant une contrainte appliquée de différentes manières, et observons la réponse de la membrane en fonction de l’état (fluide ou gel) dans laquelle elle se trouve. La première méthode (« CPF : constant pull force ») consiste à appliquer un couple de forces constantes à deux sous-systèmes, et induire par conséquent une déplacement relatif stationnaire de ces deux sous-groupes. La seconde méthode («FKR : force kick relaxation ») consiste à préparer les deux sous-systèmes avec une vitesse relative finie opposée, de façon à garantir l’immobilité du centre de masse du système complet, et à suivre au cours du temps la relaxation mécanique de ces systèmes vers l’équilibre. Nous avons clairement mis en évidence un régime viscoélastique que nous attribuons à l’élasticité d’inclinaison des lipides. Dans l’état gel, nous avons découvert un régime non linéaire, correspondant à une rhéo-fluidification. Le coefficient de friction apparent b semble diminuer quand la force augmente. La bicouche dans l’état gel est donc sujette à une dynamique lente et plus complexe que dans l’état fluide. Par ailleurs notre approche a le mérite de se généraliser aux membranes supportées, pour lesquelles nous obtenons des résultats pour la diffusion et la friction des différentes couches.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2020STRAE003
Type de ressource : Thèse