Abstracts Category : Other

Functional Polypyrrole Core-shell Particles andFlexible Membranes for Biomedical Applications

by Jifu Mao

Le polypyrrole (PPy), lun despolymres conducteurs de type p, a dmontr un potentielconsidrable dans les applications biomdicales et le stockagednergie en raison de sa conductivit lectrique intrinsque, safacilit de synthse, son potentiel de modification chimique et sabiocompatibilit. En raison de la conjugaison tendue dans seschanes molculaires et de son tat dagrgation, les mauvaisesproprits mcaniques et le manque de processabilit du PPy ont tdes dfis scientifiques et technologiques exceptionnels. En outre,le PPy possde une bioconductivit, mais aucune bioinductivit,cest--dire une absence de biofonctionnalit, ce qui constitue unautre dfi pour le PPy lorsquil est utilis pour des applicationsbiomdicales. Cette thse se concentre principalement sur ces deuxdfis auxquels le PPy fait face, cest--dire le manque debiofonctionnalit et la mauvaise performance mcanique. En sebasant sur la diffrence des ractivits chimiques des comonomres,les particules de poly(pyrrole-co-(1- (2-carboxythyl)pyrrolestructures en noyaux-coquilles (P(Py-PyCOOH)) ont tsynthtises. Elles sont constitues dun noyau compos duncopolymre de P(Py-PyCOOH) riche en PPy et dune coque compose dePPy-COOH. Les paramtres exprimentaux de polymrisation enmulsion ont t tudis pour dfinir les conditions optimales.Lanticorps dalbumine de srum humain (anHSA), en tant quemolcule modle a t immobilis par des liaisons covalentes sur lasurface des particules et a t prouv ractif aux antignes. Unschma a t propos pour illustrer la formation des particules decur-coquille (P(Py-PyCOOH)) selon un nouveau mcanisme bas surles ractivits du comonomre. Cette mthode de fabrication peutpermettre de prparer des particules de PPy fonctionnelles engrande quantit. La chimie de surface et de masse, la conductivitet le rendement global des particules peuvent tre rguls. Pour lapremire fois, une membrane en PPy souple et mcaniquementtraitable (PPy-N) a t prpare par polymrisation interfacialeassiste par modle (TIP) sans modification chimique des monomresni autres matriaux. Les structures uniquement interconnectes etmulticouches ont t considres comme responsables de lexcellentesouplesse aux tempratures ambiante et -196 C. Un mcanisme bassur la nature exothermique de la polymrisation du pyrrole a tsuggr pour expliquer les morphologies du PPy-N. Cette membrane enPPy flexible a un poids lger (9 g m-2), une grande surface (14,5m2 g-1), un comportement lectrothermique stable, uneamphiphilicit et une excellente cytocompatibilit. Enfin, unenouvelle approche modulaire a t propose pour immobiliser lesprotines sur une surface micro/nano structure. Lalbumine desrum bovin (BSA) et la HSA ont t immobilises de manirecovalente sur la surface des particules (P(Py-PyCOOH) avantquelles soient assembles sur la surface de la membrane PPy-N pourconstruire une surface biofonctionne avec la coexistence de deuxtypes de biomolcules.Advisors/Committee Members: Zhang, Ze (Direction de recherche).