MESR : Hydrogel polysaccharidique multi-sensible (T, pH, lumière)

Mots clés

matériaux stimulables, Polymère, Hydrogel, polysaccharide

Détail de l'offre

Un gel macromoléculaire est une matrice polymère gonflée par une grande quantité de solvant. Les chaînes polymères sont connectées entre elles par plusieurs nœuds de réticulation, formant ce qu'on appelle un réseau. Les hydrogels polymères, par leur capacité à absorber et retenir des quantités importantes d'eau et de fluides biologiques, peuvent être utilisés dans différents domaines d'applications tels que le médical, l'environnement, la cosmétique etc… Parmi ces hydrogels, certains ont la capacité de réagir à des stimuli variés tels que le pH, la température, la force ionique etc, mais rares sont ceux doués d'une sensibilité à de multiples stimili.
En raison de leur biocompatibilité et biodégradabilité, les polysaccharides présentent des avantages pour diverses applications dans les domaines biomédicaux. Parmi les polymères d'origine naturelle, l'alginate, polysaccharide extrait d'algues brunes, a déjà été utilisé soit comme support de médicaments et/ou de cellules ou comme échafaudage poreux 3D pour l'ingénierie tissulaire.
L'objectif de cette thèse est de synthétiser des glycopolymères multi-répondants dérivés d'alginate, de formuler et caractériser les hydrogels parents capables de répondre à la fois à un changement de température, de pH ou de force ionique en passant d'un état soluble à un état gel physique. Enfin, une réticulation réversible induite par la lumière permettra de réticuler chimiquement le gel et moduler réversiblement les propriétés du matériau (Figure 1 gauche).
L'approche méthodologique ciblée (Figure 1 droite) permettra d'établir une démarche d'ingénierie inverse robuste. Elle sera basée sur des études multi-échelles : des monomères, aux polymères jusqu'aux propriétés d'usages des matériaux. Ainsi les propriétés chimiques et physico-chimiques aux différentes échelles seront déterminées (RMN, SEC, FTIR, Flurorescence/UV). Les propriétés physiques (mécaniques et rhéologiques) des gels sous stimulation (température et lumière) seront étudiées en collaboration avec l'équipe GEMICO de l'axe « Génie des Produits ». Enfin, la mise en place d'outils de modélisation de l'effet de la composition chimique des macromolécules sur les propriétés d'usage et de corrélations entre les caractérisations et les propriétés finales des matériaux seront initiées en s'appuyant sur l'expertise de membres de l'axe 5 du LRGP. Le/la candidat(e) recrutée pourra s'appuyer sur l'expertise des membres de l'équipe M4 de l'axe « Génie des Produits » sur la synthèse de glycopolymères photosensibles.