Contrôle de la structure et des propriétés de la polydopamine à l’état de suspension, de films et de gels pour des applications biomédicales
Langue Anglais
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Auteur : El Yakhlifi - El Hadouchi (El Yakhlifi), Salima
Date de soutenance : 17-09-2020
Directeur(s) de thèse : Ball, Vincent
Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Biomatériaux et bioingénierie (Strasbourg ; 2013-....)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Discipline : Chimie des matériaux
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie, Sciences de l'ingénieur
Mots-clés libres : Polydopamine, Mélanine, Bio-inspiration, Modification de surface, Nanoparticules, Adhésion
Mots-clés :
- Dopamine
- Oxydation
- Polymères biomimétiques
- Fonctionnalisation des surfaces (chimie)
Résumé : Face à la dynamique des océans, plusieurs organismes marins ont dû s’adapter et élaborer des stratégies d’adhésion pour survivre. En particulier, les moules sont connues pour leur extraordinaire capacité à se fixer sur une large variété de surfaces, et même dans des conditions humides. Cette prouesse a ouvert la porte à d’intenses efforts de recherche depuis une décennie pour tenter de comprendre cette propriété et s’en inspirer. Des études ont révélé la présence dans la substance adhésive des moules, une grande quantité de L-Lysine, de 3,4- dihydroxy-L-phenylalanine (DOPA) et de la 3-4-hydroxyproline (1). Il a été démontré que la combinaison de catéchols et d’amines primaires et secondaires contribue à cette forte adhésion (2). Partant de cette hypothèse, des chercheurs ont réussi à développer une synthèse simple de la polydopamine (PDA) par oxydation de la dopamine, qui est une molécule possédant justement ces deux fonctions chimiques (3). Toutefois, aujourd’hui encore, il n’existe aucun consensus quant aux mécanismes de formation de ce matériau. Cette complexité trouve son origine dans les nombreuses voies réactionnelles possibles après l’étape initiale d’oxydation. Par ailleurs, la PDA partage des caractéristiques physico-chimiques avec l’eumélanine, le pigment noir-brun responsable de la coloration de la peau. La similarité structurale entre ces deux entités confère à la PDA des propriétés intéressantes, la plus remarquable étant ses propriétés antioxydantes. Bien que la structure moléculaire et les étapes de formation de la PDA ne soient pas encore totalement élucidées, sa capacité à pouvoir adhérer à toute sorte de substrat font d’elle un matériau de choix dans de nombreuses applications en médecine, en cosmétique, dans l’industrie. Il est donc dans notre intérêt de poursuivre les efforts de recherche dans ce domaine. C’est dans ce contexte que s’inscrit cette thèse qui peut se diviser en trois axes : une première partie a consisté à optimiser la méthode de synthèse de la PDA et à former et développer une technique de contrôle des nanoparticules de PDA. Utilisant les avancées de cette étape, un intérêt particulier a été accordé à l’étude physico-chimique de films de PDA afin de mieux comprendre ses mécanismes de formation pour pouvoir ensuite mieux les contrôler. Enfin, une attention particulière a été donnée à l’étude d’une application de gel formé à partir de PDA en s’appuyant sur les découvertes des deux premiers axes...
Type de contenu : Text
Format : PDF
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2020STRAE013
Type de ressource : Thèse
