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Merzougui, Charaf Eddine. Interactions des protéines sanguines avec interfaces polymères modifiées

Merzougui, Charaf Eddine (2021). Interactions des protéines sanguines avec interfaces polymères modifiées.

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Résumé en francais

La séparation sélective des protéines et des cellules sanguines est d'une importance capitale pour traiter certaines maladies cibles et pour plusieurs applications médicales telles que la cicatrisation des plaies. Le défi consiste à fournir la technologie la plus efficace et la plus rentable qui puisse garantir cette séparation. Parmi de nombreuses autres technologies de séparation, les technologies membranaires se sont révélées être prometteuses. Cependant, leurs interactions non spécifiques avec les protéines les rendent vulnérables au bio-colmatage, ce qui limite leur application dans le domaine biomédical. Par conséquent, l'objectif de ce travail est de concevoir une technologie membranaire adaptée pour le dépistage des protéines sanguines en utilisant la modification de surface. Cette dernière est réalisée en déposant certains groupements fonctionnels sur la surface de la membrane, tels que des copolymères polystyrène-poly acrylique acide (PS-PAA) et polystyrène-polyéthylène glycol (PS-PEG), soit pour favoriser une interaction spécifique avec des protéines cibles ou pour réduire leur interaction non spécifique. Dans un premier temps, les interactions potentielles qui pourraient avoir lieu entre les brosses de PAA, PEG et certaines protéines abondantes dans le plasma telles que la sérum-albumine humaine (HSA) et la ƴ-globuline (IgG) ont été étudiées en solution en utilisant la Diffusion des rayons-X aux petits angles (Acronyme anglais : SAXS) combinée à la chromatographie. Ainsi, nous avons constaté que le PAA forme des complexes avec l'HSA dans certaines conditions physico-chimiques spécifiques de pH et de force ionique. Cette liaison HSA-PAA s'est ensuite révélée réversible en fonction du pH et de la force ionique du milieu, et il a été démontré que sa stœchiométrie était liée à la taille du PAA. En revanche, l'IgG n'a pas présenté le même comportement que l'HSA vis-à-vis du PAA, mais elle s'est avérée être partiellement agrégée. Quant au PEG, il n'a montré aucune interaction avec les deux protéines. Ensuite, la cartographie par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) a confirmé le succès de la modification de surface par dépôt de copolymères sur la surface de la membrane, bien que la distribution du copolymère y soit hétérogène. L'adsorption statique de l'HSA sur les membranes revêtues de PS-PAA s'est avérée également corrélée au pH et à la force ionique comme elle l'était en solution, alors que celle de l'IgG ne l'était pas. Ensuite, il a été démontré que l'adsorption de l'HSA sur la membrane recouverte de PS-PEG était réduite. Enfin, les expériences de filtration ont révélé la même tendance à l'adsorption de l'HSA en mode dynamique, même si la perméabilité de la membrane était réduite par l'augmentation de la taille des brosses de copolymères déposées sur la surface. Globalement, cette étude nous a permis de comprendre le comportement de certaines protéines sanguines abondantes au contact de certains groupes fonctionnels que ce soit en solution ou à l'interface d'une membrane modifiée.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Causserand, Christel
Bacchin, Patrice
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Génie Chimique (LGC), UMR 5503
Mots-clés libres :Interactions - Protéines sanguines - Polymères - Modification de surface des membranes - SAXS - FTIR
Sujets :Sciences de l'ingénieur
Déposé le :01 Apr 2022 15:34