Note ABES Design, synthesis and biomedical applications of hydrogels containing carbon nanomaterials Conception, synthèse et applications biomédicales d'hydrogels renfermant des nanomatériaux carbonés Auto-assemblage Nanotubes de carbone Spasticité Flétrissement bactérien Self-assembly Carbon nanotubes Spasticity Bacterial wilt disease 620.118 Autoassemblage Nanotubes Spasticité Flétrissement bactérien Dans cette thèse, une série d’hydrogels intelligents à double réseau (DN) à base d’acides aminés a été développée et évaluée pour la délivrance contrôlée de baclofène et la gestion durable du flétrissement bactérien chez la tomate. Des polymères tels que l’agarose et le polyacrylamide (PAAm) ont été incorporés dans des hydrogels à base d’acides aminés (Fmoc-Tyr(Bzl)-OH/Fmoc-Tyr-OH, gel 1; Fmoc-Tyr(Bzl)-OH/Fmoc-Phe-OH, gel 2) pour améliorer la résistance mécanique et réduire le temps de gélification, le PAAm offrant les meilleures performances. L’incorporation d’agents photothermiques a montré que les DN hydrogels chargés de nanotubes de carbone (CNTs) ont démontré l’efficacité photothermique et la libération de médicament les plus élevées, 1% PAAm-gel 2-CNTs formant un hydrogel stable in vivo et libérant le baclofène sous irradiation dans le proche infra-rouge. Pour réduire le taux de monomère résiduel et éviter l’utilisation de N,N,N′,N′-tetramethylethylenediamine, ces deux molécules étant potentiellement toxiques, des stratégies de polymérisation radicalaire sous irradiation UV en utilisant des nanoparticules de gallium ou des nanofeuillets de MoS₂ ont permis de maintenir les monomères <10 % tout en conservant une excellente biocompatibilité. De plus, un hydrogel DN à base d’agarose et de phénylalanine, sensible au pH, a été développé pour le flétrissement bactérien, libérant un pesticide, des ions Zn2+ et la phénylalanine dans un sol acide, offrant 30 jours de protection continue en conditions de terrain tout en stimulant la croissance et la résistance systémique des plantes. Ces hydrogels DN à base d’acides aminés constituent une plateforme sûre, efficace et polyvalente pour le traitement de la spasticité et la gestion des maladies des cultures agricoles, démontrant un potentiel biomédical et agricole étendu. In this thesis, a series of amino acid-based smart double-network (DN) hydrogels were developed and evaluated for controlled baclofen delivery and sustainable management of bacterial wilt in tomato. Polymers such as agarose and polyacrylamide (PAAm), were incorporated into amino acid hydrogels (Fmoc-Tyr(Bzl)-OH/Fmoc-Tyr-OH, gel 1; Fmoc-Tyr(Bzl)-OH/Fmoc-Phe-OH, gel 2) to enhance me-chanical strength and reduce gelation time, with PAAm showing optimal performance. Embedding various photothermal agents revealed that carbon nanotubes (CNTs)-loaded DN hydrogels exhibited the highest photothermal efficiency and drug release, with 1% PAAm-gel 2-CNTs forming stable hy-drogels in vivo and enabling near-infrared-responsive baclofen release. To reduce residual acrylamide and avoid N,N,N′,N′-tetramethylethylenediamine, both molecules exhibiting potential toxicity, radical polymerization strategies including UV light and gallium nanoparticles or MoS₂ nanosheets were em-ployed, lowering monomer content below 10% while maintaining excellent biocompatibility. Additional-ly, a dual pH-responsive DN hydrogel based on agarose and phenylalanine was developed for bacte-rial wilt, releasing a pesticide, Zn2+ ions and phenylalanine in acidic soil, providing sustained 30-day protection in field trials, while promoting plant growth and inducing systemic resistance. Overall, these amino acid-based DN hydrogels provide a safe, efficient, and versatile platform for spasticity therapy and crop disease management, demonstrating broad biomedical and agricultural potential. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 21448091 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2025/Xiang_Shunyu_2025_ED222.pdf http://www.theses.fr/2025STRAF055/abes Xiang Shunyu 1994-05-17 CN 29348922X 203256933GJ 22024789 4200003 https://theses.fr/2025STRAF055 2025STRAF055 https://doi.org/10.70675/a347c954zb84az4ed0z9011zc6b8f169c1c7 2025-12-03 Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Bianco Alberto MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 111191211 Ménard-Moyon Cécilia MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 106105825 Le Visage Catherine MADS_PRESIDENT_DU_JURY 060608463 Le Visage Catherine MADS_RAPPORTEUR_1 060608463 Auzély-Velty Rachel MADS_RAPPORTEUR_2 098071416 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 222 156504081 Immunologie, immunopathologie et chimie thérapeutique (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 156771659 1071567 ddc:620 Bianco Alberto Ménard-Moyon Cécilia Le Visage Catherine Le Visage Catherine Auzély-Velty Rachel École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Immunologie, immunopathologie et chimie thérapeutique (Strasbourg ; 2013-....) PDF 21448091 confidentialité 2025-12-03 2030-12-02 confidentialité 2025-12-03 2030-12-02 confidentialité 2025-12-03 2030-12-02 confidentialité 2025-12-03 2030-12-02