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Brosses de polymère sous flux : étude expérimentale du couplage hydrodynamique

publié le

Les brosses de polymère sous des couches ultraminces de macromolécules accrochées par un bout à un substrat. De telles brosses peuvent être élaborées avec un contrôle précis de leur structure et composition chimique. Elles offrent alors un moyen modulable de modifier les propriétés de surface ou d’interface dans des applications couvrant le mouillage, le frottement, l’adhésion d’objets biologiques (cellules, protéines) ou l’a manipulation du flux en microfluidique.

Ce dernier point est illustré par le cas de la circulation sanguine dans les microcapillaires. Il est en effet bien établi que la lumière de ces derniers est couverte d’une couche de glycopolymères, appelée glycocalyx, dont l’épaisseur varie entre 100 et 1000 nm. Cette couche est exposée au flux sanguin et aux cellules circulantes et il a été montré expérimentalement qu’elle pourrait moduler à la fois le flux sanguin dans les microcapillaires et l’interaction des cellules circulantes avec la paroi des vaisseaux. Dans ce contexte, il est essentiel de mieux comprendre comment se couplent la conformation des chaînes de polymères et le flux hydrodynamique à proximité de cette couche.
Cette question est au coeur du sujet proposé. Celui-ci repose sur une technique récemment développée dans notre groupe permettant de sonder optiquement la conformation d’une brosse de polymère immergée dans un fluide. Cette technique sera combinée à la microfluidique afin de contrôler le flux de liquide et étudier comment ce dernier modifie la conformation de la brosse. Ce couplage sera étudié en fonction des caractéristiques du flux et des paramètres moléculaires de la brosse (longueur, densité).
Au cours de ce projet fortement interdisciplinaire, le (la) étudiant(e) aura l’occasion d’acquérir une solide expérience en fonctionnalisation de surface, physique des polymères et microscopie, et de se familiariser avec la microfluidique et l’analyse d’images. Le projet sera co-encadré par Lionel Bureau (physico-chimie, physique des polymères) et Delphine Débarre (optique, analyse de données).

Contacts :
lionel.bureau@univ-grenoble-alpes.fr

delphine.debarre@univ-grenoble-alpes.fr